* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
491
Теплота.
492
влении, при чем его температура опять- В кинетической теории газов (см. га таки повышается на AT. На это потре зы) получается для идеального газа буется количество энергии 2 г,
Шс АГ:
р
при этом газ будет расширяться, со вершать работу, преодолевая внешнее на него давление р. А так как между молекулами нашего газа, по условию, никаких сил нет, то разность количеств энергии, потребных для нагревания в обоих рассмотренных случаях, или Ш(с — c )AT> обусловлена лишь со вершенной газом работой, которую лег ко вычислить. Именно, на очень ма лую площадку поверхности газа AS (ко торую по ее малости можно считать плоской) действует нормальное давле ние р (т.-е. сила на каждый квадрат ный сантиметр); значит, на площадку AS действует сила pAS, и вся поверх ность газа растягивается, так что вся кая площадка AS перемещается парал лельно себе на малое расстояние п. Работа газа измеряется, как и всякая работа, произведением силы (/>Д5) на произведенное ею по своему направле нию перемещение (Л); в данном случае работа будет равна
р v
где (Е ) есть энергия поступательного движения молекул, и мы поэтому имеем для нее выражение:
к
JM(c -c )T^E
p v
b
в то время как для всей энергии JMcJ^E Деление этих уравнений друг на друга дает c
v
~3
С*
£'
т.-е. отношение определяется через отношение кинетической энергии по ступательного движения молекул ко всей энергии идеального газа. Очевидно, наибольшее возможное зна¬ чение есть 1, когда вся энергия газа заключается в поступательном движе нии его молекул. Тогда будет
pAS-k; здесь AS-h есть приращение объема газа в данном месте. Стало быть, для поверх это так и есть у газов одноатомных ности .> газа работа будет {р везде (аргон, гелий и другие благородные ! одно и то же) газы; ртутные пары). Стало быть, у этих газов нет в молекулах ни враще ZpbS-h— pZlS -h — pAv, ния, ни колебательного движения. где Av есть приращение начального Кинетическую энергию поступатель объема v газа. Итак, мы имеем, как ного движения молекул газа можно выражение закона сохранения энергии, записать и так (т—масса молекулы, а— ее скорость): JM(c — c )AT=pAv;
p v
£ = Х | m& = N-\ ли»*, из этого-то соотношения и было впер вые вычислено J (способ Майера, 1842, см. XXVII, 628). Но из уравнения со где m«>2 есть средняя кинет, энергия стояния pv—RT вытекает для случая нагревания при постоянном давлении: одной молекулы, а N—число молекул. Тогда р (v -j- Av) = R (Г 4- Д7), следовательно pv = RT~±N--^m