دانلود مقاله در مورد قانون گازهای کامل ونظریه جنبشی ۱۶ ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : ۲۱ صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏قانون گازهای کامل ونظریه جنبشی
‏ مقدمه : ‏
‏ هر چند که شناختن گرما به عنوان یکی از اشکال انرژی پیامد
‏آزمایشهایی روی ‏مایعات و‏ ‏جامدات انجام گرفته اما این مطالعه خواص گرمایی گازه است که به روشن ترین شکل روابط گرمایی حرکت مولکولی و کار دینامیکی را نشان‏ میدهد دراین فصل توجه ‏خود را عمدتا به مدلی ایده ال از گازهای حقیقی معطوف می کنیم گاز کامل شامل تعداد زیادی از ذرات یکسان و بینهایت کوچک است که کنش متقابل آنها بر هم محدود‏ ‏به برخوردهایی کشسان ‏است که گاه گاهی و بنیادی ‏معطوف کنیم و خود را درگیر جزئیات دشوار که اساسی هم نیستند .این فصل به سه بخش اصلی تقسیم می شود . ابتدا شواهد تجربی مربوط به رابطه بین فشار حجم ودمای گازهای کامل را مرور می کنیم با استفاده از این دادهها و معادلات حالات گاز کامل را بدست می اوریم سپس همین معادله رابا استفاده از چند فرض معقول فیزیکی‏ ‏درباره ماهیت میکروسکپی گاز بدست می آوریم بررسی ‏ ‏خواص دینا میکی مولکول ها و اعمال قوانین نیوتن به ‏ ‏رابطه بین فشار حجم و انرژی جنبشی متوسط انتقال و‏ ‏مولکول منجر می شود سرانجام این دو رهیاف در قالب یک نظریه هماهنگ ادغام می کنیم.
‏کمیتهای مولی:
‏غالبا راهترین کار این بود که معادلات ربط دهنده متغیر های گوناگون فیزیکی را بر حسب جرم طول یاحجم واحد ‏ ‏ یا جرم واحد P‏ بیان می کنیم در معادله برنولی چگالی‏ ‏ را به شکل نیروی G‏ حجم ظاهر می شود ثا بت گرانشی ‏بین جرمهای واحد که به فاصله واحد طول از یکد‏یگر ‏تعریف کردیم برای‏ مقا صد فعلی ما مناسب‏‌‏ترین ‏مقیاس واحد جرم نیست بلکه واحدی است که بر مبنای تعدادی ثابت از ذرات ‏یا تعداد مو لکولها بر گرم مول ‏استوار است یک گرم‏ مول یا صرفامول بنابر تغریف ‏عبارت است از مقداری ماده که جرم آن بر حسب گرم با وزن مولکولی تشکیل‏ دهنده اش برابر باشد واحد ‏یعنی کیلو گرم مول عبارت است از مقداری از ماده SI ‏که جرم آن بر حسب کیلو گرم با وزن مولکولی تشکیل دهنده اش برابر باشد و‏زن مولکولی در واقع عنوانی ‏نا درست است زیرا واقعا وزن نیست .وزن مو‏لکولی ‏نسبت جرم‏ ‏مولکول به یک دوازدهم جرم اتمی کربنی است‏ ‏ه هسته آن فراوانتر ایزوتوپ باشد. این که وزن مولکولی را نسبت جرم مولکولی به جر‏م اتم هیدروژن بگیریم از ‏دقتی برخوردار است که فعلا برای ما کافی است جرم مولکولی یک مولکول تک اتمی همان جرم مولکولی چند ‏ ‏اتمی جرم مولکولی عبارت است از مجموع جرم اتمی.
‏معادله حالات گاز کامل: ‏
‏تعداد مولکولهای گاز ۱ATM‏ حتی در حجم نسبتا کوچک است روشن است که محاسبه دقیق رفتار ‏۱۹^۱۰*۷/۲ ‏ دینامیکی تمام ذرات ‏گاز بی ثمر می باشد خوشبختانه ‏خواص کپه ای یک دسته بزرگ از ذرات را می توان بدون دانستن جزئیات رفتار تک تک به دست أورد این خواص مثلا فشار حجم ودما را توابع حالت سیستم ورابطه بین ‏آ‏نهارا معادله حالت می نامند. ازمایشهای رابرت بویل از نخستین ازمایشهای دقیقی بود که درباره رفتار گازها انجام شد .او کوچکترین پسر ‏ارل کرک بود واستطاعت مالی ‏کافی داشت چنان گه می توانست به عنوان سرگرمی جانبی به دنبال ک‏نجکاوی علمی برود بول یک سلسله ‏اندازه گیری درباره فنری‏ت هوا انجام داد و پی برد که ‏یک فرمول ریاضی ساده میتواند رابطه رابطه بین فشار‏ ‏و حجم مقداری ثابت ا‏ز هوا در دمایی ثابت را بیان کند. ‏این رابطه که امروز ان را قانون بویل می دانند عبارت از:
‏ ‏ PW=‏ مقدار ثابت
P*(NV)=PV=N‏ مقدار ثابت *
‏ N ‏ هوا را اشغال میکند۱MOL ‏حجم مولی یعنیV ‏که ‏فشاری است که گاز بر جدار ظرف وارد P‏تعداد موله‏ ‏هوا فضایی دو ۲MOL‏بنابر معادله در دما وفشار یکسان هوا را اشغال می کند همه گازها چگالیشان۱MOL‏ برابر هر چند باشد بین درجه هایی یکسان از گرما به یک اندازه انبساط می یابند. در مورد گازهای دائمی افزایش حجم بین
‏ ‏مای ذوب یخ ب‏رابر با‏ حجم اولیه برای دما سنج گراد‏ ‏ست.
‏نظریه جنبشی:
‏مولکولی از یک گاز کامل را در حالت تعادل گرمایی با جدارهای ظرفی به حجم V‏ در نظر می گیریم گاه ممکن است ذره ای به طور کشسان با ذره دیگر برخورد کند چنانکه انرژی و اندازه حرکت این دو ذره با پایستگی انرژی و اندازه حرکت کل تغییر کند می توان نشان داد که در برخوردیک ذره سریع به ذره ای کند محتملترین نتیجه‏ ‏ان است که ذره سریع انرژی از دست بدهد و‏ ‏ذره انرژی کسب کند به این ترتیب برخورد های بین مولکولی گرایشدارند سیستم را به ارایشی تعادلی برساند که در ان ذرات گاز انرژی جنبشی وسرعت قابل مقایسه ای کسب و ان را حفظ کند اما معنی این امر ان است که سرعت همه ذرات یکسان است اصلا این طور نیست بنابر عبارت بالا سرعت متوسطی وجود دارد که سرعت ذرات در اطراف ان‏ ‏توزیع شده است با استفاده از روشهای پیچیده می توان توزیع سرعتها را در مجموعه ای بزرگ از ذرات استنتاج کرد‏.
‏جیمز کلرک ما کسول ولودویگ بولتسمان نخستین کسانی‏ ‏بودند که چنین محاسبه ای را انجام دادند .از انجا که در یک ظرف یکسان جریان خالصی از گاز وجود ندارد جمع برداری اندازه حرکت تمام ذرات باید صفر باشد سرعت خالص نیز باید صفر باشد یعنی به طور متوسط تعداد ذراتی که به سمت چپ می روند برا