Скорость звука в газах

    \[ \]

Скорость звука в газах — Распространение звука в газах

    \[\LARGE c= \sqrt{\frac{\gamma RT}{M}}= \sqrt{\frac{\gamma kT}{m}}\]

Тут мы использовали :

c — Скорость звука в газах

    \[\gamma\]

— Показатель адиабаты

R — Универсальная газовая постоянная

T — Температура в Кельвинах

M — Молярная масса

    \[k = 5,7*10^8\]

— Постоянная Стефана-Больцмана

m — Молекулярная масса

Основные формулы по физике: механика, гидростатика, МКТ, колебания и волны, электричество и магнетизм

Больше всего задач обычно задают по трем самым популярным разделам физики. Это механикатермодинамика и молекулярная физикаэлектричество. Итак, 100 формул по физике!
Основные формулы по физике динамика, кинематика, статика
Формулы кинематики, прямолинейное и равномерное движение:

Формулы, кинематика
 

Формулы кинематики криволинейного движения (движение по окружности), динамики:

Формулы, динамика
 

Условия равновесия тел и жидкостей, статика и гидростатика:

 

Формулы по теме «Работа и энергия»:

Формулы, работа и энергия
Формулы по теме “Колебания и волны”:
Формулы, колебания и волны

Основные формулы молекулярной физики и термодинамики

Формулы молекулярной физики и термодинамики:

Формулы, МКТ
Формулы, термодинамика

Основные формулы по физике: электричество

Формулы электростатики:

Формулы, электростатика
 

Формулы постоянный и переменный ток:

Формулы, постоянный ток
 
Формулы закона Ома, электромагнитной индукции и электромагнитных колебаний.
Формулы, переменный ток, ЭДС

На этом все. Конечно, можно было бы привести еще целую гору формул, но это ни к чему. Когда формул становится слишком много, можно легко запутаться. Надеемся, наша шпаргалка основных формул по физике поможет решать любимые задачи быстрее и эффективнее. Удачи на экзамене!

Закон Дальтона

    \[ \]

Закон Дальтона — Давление смеси газов, не взаимодействующих друг с другом химически, равно сумме парциальных давлений этих газов.

    \[ \Large p=\sum_{i=1}^{n}{p_i}=p_1+p_2+p_3+...+p_n \]

Для того чтоб понять, что представляет из себя закон Дальтона , рассмотрим для этого воздух в комнате. Он представляет собой смесь нескольких газов: азота (80%), кислорода (20%). Парциальное давление каждого из этих газов — это давление, которое имел бы газ, если бы он один занимал весь объем. К примеру, если бы все газы, кроме азота, удалили из комнаты, то давление того, что осталось, и было бы парциальным давлением азота. Закон Дальтона утверждает, что общее давление всех газов вместе взятых равно сумме парциальных давлений каждого газа в отдельнсти. (Строго говоря, закон применим только к идеальным газам, но с достаточно хорошим приближением он описывает также и реальные газы.)

Так же, закон Дальтона описывает связь растворимости компонентов газовой смеси, которая пропорциональна их парциальному давлению.

    \[ \Large m_i=\frac{p_i}{P} \]

В Формуле мы использовали :

p — Давление смеси газов

    \[ m_i \]

— Масса растворимого газа

P — Давление окружающей среды

Кинетическая теория газов

    \[ \]

Кинетическая теория газов — Раздел физики, изучающий свойства газов методами статистической физики на основе представлений об их молекулярном строении и определенном законе взаимодействия между молекулами.

Наблюдаемые физические характеристики газа представляют собой результат усредненного движения всех его молекул. Для вычисления этих характеристик нужно знать распределение молекул газа по скоростям и пространственным координатам, то есть знать функцию распределения f(v,r,t). Для газа, подчиняющегося классической механике, в состоянии статистического равновесия функция распределения f по скоростям представляет собой распределение Максвелла

Распределение Максвелла

    \[ \LARGE f(\upsilon )=n(\frac{m}{2\pi kT})^{\frac{3}{2}}e^{-\frac{m\upsilon ^2}{2kT}} \]

В этом случае Средне квадратичная скорость :

    \[ \LARGE \overrightarrow{\upsilon^2 }=\frac{3kT}{m} \]

    \[ \LARGE \overrightarrow{\upsilon }=\sqrt{\frac{8kT}{\pi m}} \]

К кинетической теории газов обычно относят теорию неравновесных свойств газов, а теория равновесных состояний относится к равновесной статистической механике. Область применения кинетической теории газов — собственно газы, газовые смеси и плазма, однако теория плазмы выделилась в самостоятельную область. Основы теории были заложены в работах Л. Больцмана

В Формуле мы использовали :

    \[ \overrightarrow{\upsilon^2 } \]

— Средне квадратичная скорость молекулы

    \[ f(\upsilon ) \]

— Функция Распределение Максвелла

n — Число молекул в единице объёма

m — Масса молекулы

T — Абсолютная температура системы

    \[ K=1.3806488∗10^{−23} \]

— Постоянная Больцмана

    \[ \upsilon \]

— Абсолютная скорость частицы

Уравнение состояния, уравнение Менделеева-Клайперона

    \[ \]

Уравнение Менделеева Клапейрона – формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа.

    \[\Large pV_m=RT \]

Что такое молярный объем? Это отношение объема занимаемого газом на количество вещества. Тогда уравнение Менделеева-Клапейрона получает вид

    \[\Large p\frac{V}{\nu }=RT\]

Умножим данное уравнение на количество вещества

    \[\Large pV=\nu RT \]

Но что же такое ню

    \[\nu ?\]

Это отношение массы вещества к молярной массе. И тогда у нас получается

    \[\Large pV=\frac{m}{M} RT\]

Из Уравнения Менделеева-Клапейрона выводятся 3 закона :

1) Закон Шарля :

    \[ \large V=const \Rightarrow \frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2} \]

2) Закон Гей-Люссака :

    \[\large P=const\Rightarrow \frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}\]

3) Закон Боля-Мариотта :

    \[\large T=const \Rightarrow P_1V_1=P_2V_2\]

Пример использования газового закона:

Например, в колбе объемом 2,6 л находится кислород при давлении 2,3 атм и температуре 26 градусов цельсия.
Вопрос: сколько молей O2 содержится в колбе?

Первое что надо сделать, это выразить из уравнения Менделеева Клапейрона число молей (количество вещества)

    \[\large \nu =\frac{PV}{RT}\]

Так как давление у нас в атмосферах, то газовая постоянная будет R=0.082

    \[\large \nu =\frac{2.3\cdot 2.6}{0.082\cdot 299} =0.24 Моль \]

В формуле мы использовали :

p — Давление

V — Объем, который занимает вещество

m — Масса вещества

    \[\nu\]

— Число молей газа (Количество вещества)

    \[V_m\]

— Молярный объем вещества

M — Молярная масса

R = 8,31 — Универсальная газовая постоянная

T — Абсолютная температура

Относительная плотность газа

Относительная плотность газа — это отношение молярной массы данного газа к молярной массе того газа, по которому она находится.

    \[ \Large D=\frac{M_1}{M_2} \]

Относительная плотность газа

Эта постоянная величина выводится из Закона Авогадро называется относительной плотностью газа и обозначается D.

Так как молярные объемы всех газов одинаковы (1-е следствие закона Авогадро), то отношение молярных масс любой пары газов также равна этой постоянной.

Например, для определения относительной плотности газа по воздуху, надо молярную массу данного газа, поделить на молярную массу воздуха. То есть:

    \[\large D=\frac{M}{29}\]

В Формуле мы использовали :

D — Относительная плотность газа

    \[M_1,M_2  \]

— Молярные массы