Формула тиску ідеального газу з молекулярно-кінетичної теорії
При поясненні концепції ідеального газу вище були озвучені основні положення молекулярно-кінетичної теорії (МКТ). Ця теорія ґрунтується на статистичній механіці. Розвинена вона була в другій половині XIX століття такими вченими, як Джеймс Максвелл і Людвіг Больцман, хоча її основи заклав ще Бернуллі в першій половині XVIII століття.
Згідно зі статистикою Максвелла-Больцмана, всі частинки системи рухаються з різними швидкостями. При цьому існує мала частка частинок, швидкість яких практично дорівнює нулю, і така ж частка частинок, що мають величезні швидкості. Якщо обчислити середню квадратичну швидкість, то вона прийме деяку величину, яка протягом часу залишається постійною. Середня квадратична швидкість частинок однозначно визначає температуру газу.
Застосовуючи наближення МКТ (невзаимодействующие безрозмірні і хаотично переміщаються частинки), можна отримати наступну формулу тиску газу в посудині:
P = N*m*v2/(3*V)
Тут N – кількість частинок в системі, V – об’єм, v – середня квадратична швидкість, m – маса однієї частинки. Якщо всі зазначені величини визначені, то, підставивши їх в одиницях СІ в дане рівняння, можна розрахувати тиск газу в посудині.
