«Молекулярная физика»
«Молекулярная физика»
Основные положения МКТ Положение
Основные положения МКТ
Положение | Пример |
Все тела состоят из частиц (атомов, молекул, ионов и др.) | Следы мела на доске, водяной пар |
Частицы хаотически движутся | Броуновское движение, диффузия |
Частицы взаимодействуют друг с другом | Следствие взаимодействия: сжатие, растяжение, прилипание, сохранение формы тел |
Вспомним!
Броуновское движение – это тепловое движение, взвешенных в жидкостях или газах частиц.
Диффузия – это явление взаимного проникновения молекул одного вещества между молекул другого.
МКТ Молекулярно-кинетическая теория – изучает строение веществ на атомной уровне атомы
МКТ
Молекулярно-кинетическая теория – изучает строение веществ на атомной уровне
атомы
H
H
молекула
H2
Молекулы Молекулы – частицы газа (в
Молекулы
Молекулы – частицы газа (в МКТ), которые образуются из атомов
Основные характеристики Масса тела = сумма всех частиц 𝑚= 𝑚 0 ∙𝑁 𝑚 0 𝑚𝑚 𝑚 0 0 𝑚 0 −масса одной частицы вещества 𝑁𝑁…
Основные характеристики
Масса тела = сумма всех частиц
𝑚= 𝑚 0 ∙𝑁
𝑚 0 𝑚𝑚 𝑚 0 0 𝑚 0 −масса одной частицы вещества 𝑁𝑁 −общее количество частиц
𝑚 0
Газообразное состояние вещества
Количество вещества ν – количество вещества – физическая величина, оценивающая количество структурных элементов в теле или системе тел
Количество вещества
ν – количество вещества – физическая величина, оценивающая количество структурных элементов в теле или системе тел
Один моль любого вещества содержит 6,023∙ 10 23 10 10 23 23 10 23 структурных элементов ( 𝑁 𝐴 𝑁𝑁 𝑁 𝐴 𝐴𝐴 𝑁 𝐴 )
ν= 𝑁 𝑁 𝑎
N-общее количество частиц в веществе
ν – количество вещества – [моль]
𝑁 𝐴 𝑁𝑁 𝑁 𝐴 𝐴𝐴 𝑁 𝐴 −постоянная Авогадро
Моль – количество вещества, в котором содержится столько же структурных элементов (молекул, атомов, ионов), сколько атомов содержится в 12 г углерода
Молярная масса Молярная масса численно равна молекулярной массе, умноженной на 10 −3 10 10 −3 −3 10 −3
Молярная масса
Молярная масса численно равна молекулярной массе, умноженной на 10 −3 10 10 −3 −3 10 −3 .
𝑀𝑀= 𝑚 ν 𝑚𝑚 𝑚 ν ν 𝑚 ν = 𝑚 0 𝑚𝑚 𝑚 0 0 𝑚 0 ∙ 𝑁 𝑎 𝑁𝑁 𝑁 𝑎 𝑎𝑎 𝑁 𝑎
𝑀𝑀 𝑂 2 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 𝑂 2 ≈(16∙2)∙ 10 −3 10 10 −3 −3 10 −3 кг моль кг кг моль моль кг моль
Концентрация вещества Число молекул в единице объема 𝑛= 𝑁 𝑉 = ρ 𝑁 𝑎 𝑀
Концентрация вещества
Число молекул в единице объема
𝑛= 𝑁 𝑉 = ρ 𝑁 𝑎 𝑀
Например, концентрация воды 𝑛𝑛=0,3∙ 10 28 10 10 28 28 10 28 м −3 м м −3 −3 м −3
N – количество частиц в сосуде
Плотность вещества Масса вещества в единице объема ρ= 𝑚 𝑉 𝑚𝑚 𝑚 𝑉 𝑉𝑉 𝑚 𝑉 = 𝑀ν 𝑉 𝑀𝑀ν 𝑀ν 𝑉 𝑉𝑉 𝑀ν 𝑉…
Плотность вещества
Масса вещества в единице объема
ρ= 𝑚 𝑉 𝑚𝑚 𝑚 𝑉 𝑉𝑉 𝑚 𝑉 = 𝑀ν 𝑉 𝑀𝑀ν 𝑀ν 𝑉 𝑉𝑉 𝑀ν 𝑉 = 𝑀𝑛 𝑁 𝑎 𝑀𝑀𝑛𝑛 𝑀𝑛 𝑁 𝑎 𝑁 𝑎 𝑁𝑁 𝑁 𝑎 𝑎𝑎 𝑁 𝑎 𝑀𝑛 𝑁 𝑎
а
b
c
𝑉=𝑎∙𝑏∙𝑐
S
𝑉𝑉=𝑆𝑆∙h
h
h
r
𝑉=𝜋 𝑟 2 ℎ
Давление газа Физическая величина, характеризующая интенсивность воздействия ударов молекул газа на поверхность тела (стенки сосуда) 𝑝=𝑛𝑘𝑇 n – концентрация частиц k – постоянная
Давление газа
Физическая величина, характеризующая интенсивность воздействия ударов молекул газа на поверхность тела (стенки сосуда)
𝑝=𝑛𝑘𝑇
n – концентрация частиц
k – постоянная Больцмана
𝑘=1,38∙ 10 −23 Дж К
T – термодинамическая температура
Температура характеризует энергию, с которой движутся молекулы газа
Температура всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии, одинакова
С ростом температуры вещество из твердого переход в жидкое, а затем в газообразное состояние
𝑇 0 𝑇𝑇 𝑇 0 0 𝑇 0 =273,15 𝐾𝐾 −нулевая точка по шкале Цельсия (точка замерзания воды)
𝑇=𝑡+ 𝑇 0
Основные уравнения мкт 𝑝= 1 3 𝑛 𝑚 0 υ 2 𝑝= 2 3 𝑛 𝐸 2 𝑝= 1 3 ρ υ 2
Основные уравнения мкт
𝑝= 1 3 𝑛 𝑚 0 υ 2
𝑝= 2 3 𝑛 𝐸 2
𝑝= 1 3 ρ υ 2
Основные уравнения МКТ связывает макроскопические параметры с микроскопическими
υ υ υ -средняя квадратичная скорость
Свойства газов 1. Кинетическая энергия больше потенциальной энергии взаимодействия 2
Свойства газов
1. Кинетическая энергия больше потенциальной энергии взаимодействия
2. Расстояние между молекулами намного больше размеров молекул, что их размерами можно пренебречь
3. Частицы газа постоянно хаотически двигаются
4. Скорости молекул газа усредняются
5. Занимает весь предоставленный объем
Идеальный газ Это теоретическая модель реального газа, в соответствии с которой между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия
Идеальный газ
Это теоретическая модель реального газа, в соответствии с которой между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия
Свойства ИГ
Пренебрегаем потенциальной энергией частиц (притяжением и отталкиваем), остается только кинетическая
Все соударения - абсолютно упругие
Обладает всеми свойствами обычного газа
Уравнение Менделеева-Клапейрона
Уравнение Менделеева-Клапейрона
Уравнение Менделеева-Клапейрона устанавливает взаимосвязь между давлением, объемом и температурой произвольной массы (𝑚𝑚≠𝑐𝑐𝑜𝑜𝑛𝑛𝑠𝑠𝑡𝑡)
𝑝𝑉=ν𝑅𝑇= 𝑚𝑅𝑇 𝑀
𝑅=8,31 Дж (К∙моль)
𝑅−молярная (универсальная) газовая постоянная
Уравнение Клапейрона Уравнение
Уравнение Клапейрона
Уравнение Клапейрона устанавливает взаимосвязь между давлением, объемом и температурой при постоянной массе газа (𝑚𝑚=𝑐𝑐𝑜𝑜𝑛𝑛𝑠𝑠𝑡𝑡)
𝑝 1 ∙ 𝑉 1 𝑇 1 𝑝 1 𝑝𝑝 𝑝 1 1 𝑝 1 ∙ 𝑉 1 𝑉𝑉 𝑉 1 1 𝑉 1 𝑝 1 ∙ 𝑉 1 𝑇 1 𝑇 1 𝑇𝑇 𝑇 1 1 𝑇 1 𝑝 1 ∙ 𝑉 1 𝑇 1 = 𝑝 2 ∙ 𝑉 2 𝑇 2 𝑝 2 𝑝𝑝 𝑝 2 2 𝑝 2 ∙ 𝑉 2 𝑉𝑉 𝑉 2 2 𝑉 2 𝑝 2 ∙ 𝑉 2 𝑇 2 𝑇 2 𝑇𝑇 𝑇 2 2 𝑇 2 𝑝 2 ∙ 𝑉 2 𝑇 2 =const
Спасибо за внимание!
Спасибо за внимание!
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
