Основы физической кинетики Основы статистической физики Основы термодинамики Теплоемкость идеального газа Кристаллическое состояние Строение жидкостей .

Молекулярная физика и термодинамика

Для нахождения можно воспользоваться выражением для средней кинетической энергии <e> поступательного движения молекул

  ,

 ,

или вычислить интеграл

 

  - средняя квадратичная скорость молекул

<v> - средняя арифметическая скорость молекул.

Третий закон Ньютона (закон действия и противодействия): Два взаимодействующих тела действуют друг на друга с силами равными по значению и противоположными по направлению

 

  - средняя арифметическая скорость молекул

Воспользовавшись соотношением , формулы для характерных скоростей молекул можно представить в виде

  - наиболее вероятная скорость молекул,

   - средняя квадратичная скорость молекул,

   - средняя арифметическая скорость молекул.

Барометрическая формула.

Распределение Больцмана

При выводе основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов и макcсвелловского распределения молекул по скоростям предполагалось, что на молекулы газа внешние силы не действуют, поэтому молекулы равномерно распределены по объему. Однако молекулы любого газа находятся в потенциальном поле тяготения Земли. Тяготение, с одной стороны, и тепловое движение молекул — с другой, приводят к некоторому стационарному состоянию газа, при котором давление газа с высотой убывает.

Предположим, что поле тяготения однородно, температура постоянна и масса всех молекул одинакова. В этом случае изменение давления (атмосферного давления) с высотой  над уровнем моря (где давление равно ) определяется барометрической формулой:

,

где  - молярная масса газа.

Барометрическая формула позволяет найти атмосферное давление в зависимости от высоты или, измерив давление, найти высоту.

Полное ускорение тела: . Угловое перемещение тела  – вектор, модуль которого равен углу поворота тела вокруг некоторой оси, а направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта, если вращательное движение винта совпадает с вращательным движением тела (правило правого винта). Угловой скоростью называется векторная величина, равная первой производной углового перемещения тела по времени: . Взаимосвязь между линейной  и угловой  скоростями: , где  - радиус-вектор точки, в которой находится в данный момент тело. Взаимосвязь периода , линейной частоты вращения  и циклической частоты вращения тела : .
Гармонические колебания