.01 Молекулярная физика. МКТ

Плотность находится по формуле:

тогда уравнение Менделеева–Клапейрона можно переписать в виде

где – масса газа, – его объем, – температура газа.
Плотность также можно записать в виде:

где – масса одной молекулы, – количество молекул в объёме , – концентрация.
Кинетическая энергия газа равна

где – средняя скорость теплового движения.
Процесс 1–2.
Плотность постоянна, а давление падает (исходя из графика), из формулы 1 объем будет постоянен. По закону Шарля температура также уменьшается. Так как плотность постоянна, то из формулы (3) концентрация тоже будет постоянная. Из формулы (4) следует, что при падении температуры газа средняя скорость молекул также будет уменьшаться.
Процесс 2–3.
Плотность уменьшается вместе с давлением, причем давление уменьшается пропорционально плотности , где – некоторый коэффициент. По формуле (2)

, а это означает, что температура газа постоянна, а по формуле (1) объем увеличивается, так как плотность уменьшается. Из формулы (3) следует, что и концентрация также падает. Так как температура постоянна, то из формулы (4) скорость также постоянна.