- Движение молекул

Презентация "Движение молекул" по физике – проект, доклад

Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
Слайд 25
Слайд 26
Слайд 27
Слайд 28
Слайд 29
Слайд 30
Слайд 31
Слайд 32
Слайд 33
Слайд 34
Слайд 35
Слайд 36
Слайд 37
Слайд 38
Слайд 39
Слайд 40
Слайд 41
Слайд 42
Слайд 43
Слайд 44
Слайд 45
Слайд 46
Слайд 47
Слайд 48
Слайд 49
Слайд 50
Слайд 51
Слайд 52
Слайд 53
Слайд 54
Слайд 55
Слайд 56
Слайд 57
Слайд 58
Слайд 59
Слайд 60
Слайд 61
Слайд 62
Слайд 63
Слайд 64
Слайд 65
Слайд 66
Слайд 67
Слайд 68
Слайд 69
Слайд 70
Слайд 71
Слайд 72
Слайд 73

Презентацию на тему "Движение молекул" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 73 слайд(ов).

Слайды презентации

Сегодня понедельник, 4 марта 2019 г.
Слайд 1

Сегодня понедельник, 4 марта 2019 г.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА ТЕРМОДИНАМИКА. Т П У. Доцент кафедры Общей физики Кузнецов Сергей Иванович
Слайд 2

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА ТЕРМОДИНАМИКА

Т П У

Доцент кафедры Общей физики Кузнецов Сергей Иванович

Тема 3. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ. 3.1. Явления переноса в газах 3.2. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул в газах 3.3. Диффузия газов 3.4. Внутреннее трение. Вязкость газов 3.5. Теплопроводность газов 3.6. Коэффициенты переноса и их зависимость от давления 3.7. Понятие о
Слайд 3

Тема 3. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ

3.1. Явления переноса в газах 3.2. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул в газах 3.3. Диффузия газов 3.4. Внутреннее трение. Вязкость газов 3.5. Теплопроводность газов 3.6. Коэффициенты переноса и их зависимость от давления 3.7. Понятие о вакууме

3.1. Явления переноса в газах. Из прошлых лекций мы знаем, что молекулы в газе движутся со скоростью звука, с такой же скоростью движется пуля. Однако, находясь в противоположном конце комнаты, запах разлитой пахучей жидкости мы почувствуем через сравнительно большой промежуток времени. Это происход
Слайд 4

3.1. Явления переноса в газах

Из прошлых лекций мы знаем, что молекулы в газе движутся со скоростью звука, с такой же скоростью движется пуля. Однако, находясь в противоположном конце комнаты, запах разлитой пахучей жидкости мы почувствуем через сравнительно большой промежуток времени. Это происходит потому, что молекулы движутся хаотически, сталкиваются друг с другом, траектория движения у них ломанная.

Рассмотрим некоторые явления, происходящие в газах. Распространение молекул примеси в газе от источника называется диффузией. В состоянии равновесия температура Т и концентрация n во всех точках системы одинакова. При отклонении плотности от равновесного значения в некоторой части системы возникает
Слайд 5

Рассмотрим некоторые явления, происходящие в газах. Распространение молекул примеси в газе от источника называется диффузией. В состоянии равновесия температура Т и концентрация n во всех точках системы одинакова. При отклонении плотности от равновесного значения в некоторой части системы возникает движение компонент вещества в направлениях, приводящих к выравниванию концентрации по всему объему системы.

Связанный с этим движением перенос вещества обусловлен диффузией. Диффузионный поток будет пропорционален градиенту концентрации:
Слайд 7

Связанный с этим движением перенос вещества обусловлен диффузией. Диффузионный поток будет пропорционален градиенту концентрации:

Если какое либо тело движется в газе, то оно сталкивается с молекулами газа и сообщает им импульс. С другой стороны, тело тоже будет испытывать соударения со стороны молекул, и получать собственный импульс, но направленный в противополож-ную сторону. Газ ускоряется, тело тормозиться, то есть, на тел
Слайд 8

Если какое либо тело движется в газе, то оно сталкивается с молекулами газа и сообщает им импульс. С другой стороны, тело тоже будет испытывать соударения со стороны молекул, и получать собственный импульс, но направленный в противополож-ную сторону. Газ ускоряется, тело тормозиться, то есть, на тело действуют силы трения. Такая же сила трения будет действовать и между двумя соседними слоями газа, движущимися с разными скоростями.

Это явление носит название внутреннее трение или вязкость газа, причём сила трения пропорциональна градиенту скорости: (3.1.1)
Слайд 10

Это явление носит название внутреннее трение или вязкость газа, причём сила трения пропорциональна градиенту скорости: (3.1.1)

Если в соседних слоях газа создана и поддерживается разность температур, то между ними будет происходить обмен тепла. Благодаря хаотическому движению, молекулы в соседних слоях будут перемешиваться и, их средние энергии будут выравниваться. Происходит перенос энергии от более нагретых слоев к более
Слайд 11

Если в соседних слоях газа создана и поддерживается разность температур, то между ними будет происходить обмен тепла. Благодаря хаотическому движению, молекулы в соседних слоях будут перемешиваться и, их средние энергии будут выравниваться. Происходит перенос энергии от более нагретых слоев к более холодным.

называется теплопроводностью. Поток тепла пропорционален градиенту температуры: (3.1.2). Перенос энергии от более нагретых слоев к более холодным
Слайд 12

называется теплопроводностью. Поток тепла пропорционален градиенту температуры:

(3.1.2)

Перенос энергии от более нагретых слоев к более холодным

В состоянии равновесия в среде, содержащей заряженные частицы, потенциал электрического поля в каждой точке соответствует минимуму энергии системы. При наложении внешнего электрического поля возникает неравновесное движение электрических зарядов в таком направлении, чтобы минимизировать энергию сист
Слайд 13

В состоянии равновесия в среде, содержащей заряженные частицы, потенциал электрического поля в каждой точке соответствует минимуму энергии системы. При наложении внешнего электрического поля возникает неравновесное движение электрических зарядов в таком направлении, чтобы минимизировать энергию системы в новых условиях.

Связанный с этим движением перенос электрического заряда называется электропроводностью, а само направленное движение зарядов  электрическим током.
Слайд 14

Связанный с этим движением перенос электрического заряда называется электропроводностью, а само направленное движение зарядов  электрическим током.

В процессе диффузии, при тепло и электропроводности происходит перенос вещества, а при внутреннем трении – перенос энергии. В основе этих явлений лежит один и тот же механизм – хаотическое движение молекул. Общность механизма, обуславливающего все эти явления переноса, приводит к тому, что их законо
Слайд 15

В процессе диффузии, при тепло и электропроводности происходит перенос вещества, а при внутреннем трении – перенос энергии. В основе этих явлений лежит один и тот же механизм – хаотическое движение молекул. Общность механизма, обуславливающего все эти явления переноса, приводит к тому, что их закономерности должны быть похожи друг на друга.

3.2. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул в газах. Обозначим – длина свободного пробега молекулы. Медленность явлений переноса, например диффузии ароматических веществ – «распространение запаха»,  при относительно высокой скорости теплового движения молекул ( ) объясняется
Слайд 16

3.2. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул в газах

Обозначим – длина свободного пробега молекулы. Медленность явлений переноса, например диффузии ароматических веществ – «распространение запаха»,  при относительно высокой скорости теплового движения молекул ( ) объясняется столкновениями молекул.

Расстояние, проходимое молекулой в среднем без столкновений, называется средней длиной свободного пробега: – средняя скорость теплового движения, – среднее время между двумя столкновениями. Именно  средняя длина свободного пробега, нас и интересует (рисунок 3.1).
Слайд 17

Расстояние, проходимое молекулой в среднем без столкновений, называется средней длиной свободного пробега: – средняя скорость теплового движения, – среднее время между двумя столкновениями. Именно  средняя длина свободного пробега, нас и интересует (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1
Слайд 18

Рисунок 3.1

Модель идеального газа – твёрдые шарики одного диаметра, взаимодействую-щие между собой только при столкновении. Обозначим σ – эффективное сечение молекулы – полное поперечное сечение рассеяния, характеризующее столкновение между двумя молекулами (рисунок 3.2).
Слайд 19

Модель идеального газа – твёрдые шарики одного диаметра, взаимодействую-щие между собой только при столкновении. Обозначим σ – эффективное сечение молекулы – полное поперечное сечение рассеяния, характеризующее столкновение между двумя молекулами (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2. – эффективное сечение молекулы. – площадь в которую не может проникнуть центр любой другой молекулы.
Слайд 20

Рисунок 3.2

– эффективное сечение молекулы

– площадь в которую не может проникнуть центр любой другой молекулы.

За одну секунду молекула проходит путь, равный средней арифметической скорости За ту же секунду молекула претерпе-вает ν столкновений.
Слайд 21

За одну секунду молекула проходит путь, равный средней арифметической скорости За ту же секунду молекула претерпе-вает ν столкновений.

Подсчитаем число столкновений ν. Вероятность столкновения трех и более молекул бесконечно мала. Предположим, что все молекулы застыли, кроме одной. Её траектория будет представлять собой ломаную линию. Столкновения будут только с теми молекулами, центры которых лежат внутри цилиндра радиусом d (рису
Слайд 22

Подсчитаем число столкновений ν. Вероятность столкновения трех и более молекул бесконечно мала. Предположим, что все молекулы застыли, кроме одной. Её траектория будет представлять собой ломаную линию. Столкновения будут только с теми молекулами, центры которых лежат внутри цилиндра радиусом d (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3. Путь, который пройдет молекула за одну секунду, равен длине цилиндра. - объём цилиндра. n - число молекул в единице объёма. среднее число столкнове- ний в одну секунду:
Слайд 23

Рисунок 3.3

Путь, который пройдет молекула за одну секунду, равен длине цилиндра

- объём цилиндра

n - число молекул в единице объёма

среднее число столкнове- ний в одну секунду:

На самом деле, все молекулы движутся (и в сторону и навстречу друг другу), поэтому число соударений определяется средней скоростью движения молекул относительно друг друга. По закону сложения случайных величин: Так как - средняя длина свободного пробега Тогда:
Слайд 24

На самом деле, все молекулы движутся (и в сторону и навстречу друг другу), поэтому число соударений определяется средней скоростью движения молекул относительно друг друга

По закону сложения случайных величин:

Так как - средняя длина свободного пробега Тогда:

Из уравнения состояния идеального газа выразим n через давление P и температуру Т Так как , то есть тогда
Слайд 25

Из уравнения состояния идеального газа выразим n через давление P и температуру Т Так как , то есть тогда

Таким образом, при заданной температуре, средняя длина свободного пробега обратно пропорциональна давлению Р: Например: d = 3 Å = 31010 м, Р = 1 атм., Т = 300 К, а, т.к столкновений.
Слайд 26

Таким образом, при заданной температуре, средняя длина свободного пробега обратно пропорциональна давлению Р: Например: d = 3 Å = 31010 м, Р = 1 атм., Т = 300 К, а, т.к столкновений.

3.3. Диффузия газов. Диффузия от латинского diffusio – распространение, растекание  взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга, вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении уменьшения концентрации вещества и ведет к его равномерному распределению
Слайд 27

3.3. Диффузия газов

Диффузия от латинского diffusio – распространение, растекание  взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга, вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении уменьшения концентрации вещества и ведет к его равномерному распределению по занимаемому объему.

Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твердых телах. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях, еще медленнее в твердых телах, что обусловлено характером движения частиц в этих средах. Для газа диффузия – это распределение молекул примеси от источника (или взаимная диффу
Слайд 28

Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твердых телах. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях, еще медленнее в твердых телах, что обусловлено характером движения частиц в этих средах. Для газа диффузия – это распределение молекул примеси от источника (или взаимная диффузия газа).

Рисунок 3.4. Решаем одномерную задачу. Пусть в газе присутствует примесь с концентрацией n в точке с координатой х. Концентрация примеси зависит от координаты х:
Слайд 29

Рисунок 3.4

Решаем одномерную задачу. Пусть в газе присутствует примесь с концентрацией n в точке с координатой х. Концентрация примеси зависит от координаты х:

Градиент концентрации, в общем случае равен . (3.3.1) Так как у нас одномерная задача, то При наличии grad n, хаотическое движение будет более направленным и возникнет поток молекул примеси, направленный от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией. Найдём этот поток.
Слайд 30

Градиент концентрации, в общем случае равен . (3.3.1) Так как у нас одномерная задача, то При наличии grad n, хаотическое движение будет более направленным и возникнет поток молекул примеси, направленный от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией. Найдём этот поток.

Подсчитаем число молекул, проходящих через единичную площадку dS в направлении слева на право и справа налево , за время dt. n1  концентрация молекул слева от площадки dS, а n2  концентрация справа
Слайд 31

Подсчитаем число молекул, проходящих через единичную площадку dS в направлении слева на право и справа налево , за время dt.

n1  концентрация молекул слева от площадки dS, а n2  концентрация справа

Результирующий диффузионный поток через единицу площади в единицу времени: но тогда
Слайд 32

Результирующий диффузионный поток через единицу площади в единицу времени: но тогда

Обозначим: – коэффициент диффузии. Тогда диффузионный поток будет равен: (3.3.2) или в общем случае (в трёхмерной системе) (3.3.3) – уравнение Фика.
Слайд 33

Обозначим: – коэффициент диффузии. Тогда диффузионный поток будет равен: (3.3.2) или в общем случае (в трёхмерной системе) (3.3.3) – уравнение Фика.

Из уравнения Фика видно, что диффузионный поток, направлен в сторону уменьшения концентрации. При этом коэффициент диффузии D численно равен диффузионному потоку через единицу площади в единицу времени при Измеряется коэффициент диффузии D в м/с2.
Слайд 34

Из уравнения Фика видно, что диффузионный поток, направлен в сторону уменьшения концентрации. При этом коэффициент диффузии D численно равен диффузионному потоку через единицу площади в единицу времени при Измеряется коэффициент диффузии D в м/с2.

3.4. Внутреннее трение. Вязкость газов. Рассмотрим ещё одну систему координат: υ от х. (рисунок 3.5)
Слайд 35

3.4. Внутреннее трение. Вязкость газов

Рассмотрим ещё одну систему координат: υ от х

(рисунок 3.5)

Пусть в покоящемся газе вверх, перпендикулярно оси х движется пластинка со скоростью υ0, причём (υT – скорость теплового движения молекул). Пластинка увлекает за собой прилегающий слой газа, тот слой – соседний и так далее. Весь газ делится, как бы на тончайшие слои, скользящие вверх тем медленнее,
Слайд 36

Пусть в покоящемся газе вверх, перпендикулярно оси х движется пластинка со скоростью υ0, причём (υT – скорость теплового движения молекул). Пластинка увлекает за собой прилегающий слой газа, тот слой – соседний и так далее. Весь газ делится, как бы на тончайшие слои, скользящие вверх тем медленнее, чем дальше они от пластинки. Раз слои газа движутся с разными скоростями, возникает трение. Выясним причину трения в газе.

Каждая молекула газа в слое принимает участие в двух движениях: тепловом и направленном. Так как направление теплового движения хаотически меняется, то в среднем вектор тепловой скорости равен нулю . При направленном движении вся совокупность молекул будет дрейфовать с постоянной скоростью υ.
Слайд 37

Каждая молекула газа в слое принимает участие в двух движениях: тепловом и направленном. Так как направление теплового движения хаотически меняется, то в среднем вектор тепловой скорости равен нулю . При направленном движении вся совокупность молекул будет дрейфовать с постоянной скоростью υ.

Средний импульс отдельной молекулы в слое определяется только дрейфовой скоростью υ: Но так как молекулы участвуют в тепловом движении, они будут переходить из слоя в слой. При этом они будут переносить с собой добавочный импульс, который будет определяться молекулами того слоя, куда перешла молекул
Слайд 38

Средний импульс отдельной молекулы в слое определяется только дрейфовой скоростью υ: Но так как молекулы участвуют в тепловом движении, они будут переходить из слоя в слой. При этом они будут переносить с собой добавочный импульс, который будет определяться молекулами того слоя, куда перешла молекула. Перемешивание молекул разных слоёв приводит к выравниванию дрейфовых скоростей разных слоёв, что и проявляется макроскопически как действие сил трения между слоями.

Рассмотрим элементарную площадку dS перпендикулярно оси х. Через эту площадку за время dt влево и вправо переходят потоки молекул.
Слайд 39

Рассмотрим элементарную площадку dS перпендикулярно оси х. Через эту площадку за время dt влево и вправо переходят потоки молекул.

Но эти потоки переносят разный импульс: и При переносе импульса от слоя к слою происходит изменение импульса этих слоёв. Это значит, что на каждый из этих слоёв действует сила, равная изменению импульса. Сила эта есть не что другое, как сила трения между слоями газа, движущимися с различными скорост
Слайд 40

Но эти потоки переносят разный импульс: и При переносе импульса от слоя к слою происходит изменение импульса этих слоёв. Это значит, что на каждый из этих слоёв действует сила, равная изменению импульса. Сила эта есть не что другое, как сила трения между слоями газа, движущимися с различными скоростями. Отсюда и название – внутреннее трение.

Закон вязкости был открыт И. Ньютоном в 1687 г. Переносимый за время dt импульс равен: Или Отсюда получим силу, действующую на единицу площади поверхности, разделяющей два соседних слоя газа:
Слайд 41

Закон вязкости был открыт И. Ньютоном в 1687 г. Переносимый за время dt импульс равен: Или Отсюда получим силу, действующую на единицу площади поверхности, разделяющей два соседних слоя газа:

Сила, действующая на единицу площади поверхности, разделяющей два соседних слоя газа: Или, в общем виде Это уравнение Ньютона. Здесь η – коэффициент вязкости: (3.4.3) где D – коэффициент диффузии; ρ – плотность газа
Слайд 42

Сила, действующая на единицу площади поверхности, разделяющей два соседних слоя газа: Или, в общем виде Это уравнение Ньютона. Здесь η – коэффициент вязкости: (3.4.3) где D – коэффициент диффузии; ρ – плотность газа

Физический смысл коэффициента вязкости η в том, что он численно равен импульсу, переносимому в единицу времени через единицу площади при градиенте скорости равном единице.
Слайд 43

Физический смысл коэффициента вязкости η в том, что он численно равен импульсу, переносимому в единицу времени через единицу площади при градиенте скорости равном единице.

3.5. Теплопроводность газов. Учение о теплопроводности начало развиваться в XVIII в. и получило свое завершение в работах французского ученого Ж. Фурье (1786 – 1830), опубликовавшего в 1822 г. книгу «Аналитическая теория теплоты».
Слайд 44

3.5. Теплопроводность газов

Учение о теплопроводности начало развиваться в XVIII в. и получило свое завершение в работах французского ученого Ж. Фурье (1786 – 1830), опубликовавшего в 1822 г. книгу «Аналитическая теория теплоты».

Рассмотрим газ, заключённый между двумя параллельными стенками, имеющими разную температуру Та и Тб (рисунок 3.6).
Слайд 45

Рассмотрим газ, заключённый между двумя параллельными стенками, имеющими разную температуру Та и Тб (рисунок 3.6).

Итак, у нас имеется градиент температуры Тогда через газ в направлении оси х будет идти поток тепла. Хаотично двигаясь, молекулы будут переходить из одного слоя газа в другой, перенося с собой энергию. Это движение молекул приводит к перемешиванию молекул, имеющих различную кинетическую энергию : зд
Слайд 46

Итак, у нас имеется градиент температуры Тогда через газ в направлении оси х будет идти поток тепла. Хаотично двигаясь, молекулы будут переходить из одного слоя газа в другой, перенося с собой энергию. Это движение молекул приводит к перемешиванию молекул, имеющих различную кинетическую энергию : здесь i – число степеней свободы молекулы.

При подсчёте потока тепла введём следующие упрощения: Среднеарифметическая скорость теплового движения молекул Концентрация молекул в соседних слоях одинакова, (хотя на самом деле она различается, что даёт ошибку  10 %).
Слайд 47

При подсчёте потока тепла введём следующие упрощения: Среднеарифметическая скорость теплового движения молекул Концентрация молекул в соседних слоях одинакова, (хотя на самом деле она различается, что даёт ошибку  10 %).

Снова вернёмся к рисунку 3.6. Через площадку dS за время dt слева проходит число молекул:
Слайд 48

Снова вернёмся к рисунку 3.6. Через площадку dS за время dt слева проходит число молекул:

Средняя энергия этих молекул К – соответствует значению энергии в том месте, где они испытывают последний раз столкновение. Для одной молекулы газа: Соответственно, справа проходит молекул. Каждая из этих молекул перенесёт энергию
Слайд 49

Средняя энергия этих молекул К – соответствует значению энергии в том месте, где они испытывают последний раз столкновение. Для одной молекулы газа: Соответственно, справа проходит молекул. Каждая из этих молекул перенесёт энергию

Результирующий поток энергии через dS равен разности потоков и , то есть Применяя те же рассуждения, получим: результирующий поток через единичную площадку в единицу времени равен q и направлен он в сторону противоположную направлению градиента: ,
Слайд 50

Результирующий поток энергии через dS равен разности потоков и , то есть Применяя те же рассуждения, получим: результирующий поток через единичную площадку в единицу времени равен q и направлен он в сторону противоположную направлению градиента: ,

или (3.5.1) – уравнение теплопроводности Ж.Фурье. Здесь q – тепловой поток; χ – коэффициент теплопроводности, равный: или (3.5.2) (3.5.3)
Слайд 51

или (3.5.1) – уравнение теплопроводности Ж.Фурье. Здесь q – тепловой поток; χ – коэффициент теплопроводности, равный: или (3.5.2) (3.5.3)

υТ – тепловая скорость молекул; – удельная теплоемкость при постоянном объеме. Найдем размерность коэффициента теплопроводности:
Слайд 52

υТ – тепловая скорость молекул; – удельная теплоемкость при постоянном объеме. Найдем размерность коэффициента теплопроводности:

3.6. Уравнения и коэффициенты переноса. Сопоставим уравнения переноса Уравнение Фика для диффузии. Коэффициент диффузии
Слайд 53

3.6. Уравнения и коэффициенты переноса

Сопоставим уравнения переноса Уравнение Фика для диффузии. Коэффициент диффузии

или Уравнение Ньютона для трения. Коэффициент вязкости:
Слайд 54

или Уравнение Ньютона для трения.

Коэффициент вязкости:

или Уравнение Фурье для теплопроводности. Коэффициент теплопроводности:
Слайд 55

или Уравнение Фурье для теплопроводности. Коэффициент теплопроводности:

Все эти законы были установлены опытно, задолго до обоснования молекулярно-кинетической теорией. Эта теория позволила установить, что внешнее сходство уравнений обусловлено общностью лежащих в их основе молекулярного механизма перемешивания молекул в процессе их теплового хаотического движения.
Слайд 56

Все эти законы были установлены опытно, задолго до обоснования молекулярно-кинетической теорией. Эта теория позволила установить, что внешнее сходство уравнений обусловлено общностью лежащих в их основе молекулярного механизма перемешивания молекул в процессе их теплового хаотического движения.

Однако к концу XIX века, несмотря на блестящие успехи молекулярно-кинетической теории ей недоставало твёрдой опоры – прямых экспериментов, доказывающих существование атомов и молекул. Это дало возможность некоторым, философам, проповедовавшим субъективный идеализм заявлять, что схожесть формул – это
Слайд 57

Однако к концу XIX века, несмотря на блестящие успехи молекулярно-кинетической теории ей недоставало твёрдой опоры – прямых экспериментов, доказывающих существование атомов и молекул. Это дало возможность некоторым, философам, проповедовавшим субъективный идеализм заявлять, что схожесть формул – это произвол учёных, упрощённое математическое описание явлений.

Но это конечно не так. Все выше указанные коэффициенты связаны между собой и все выводы молекулярно – кинетической теории подтверждены опытно.
Слайд 58

Но это конечно не так. Все выше указанные коэффициенты связаны между собой и все выводы молекулярно – кинетической теории подтверждены опытно.

Зависимость коэффициентов переноса от давления Р. Так как скорость теплового движения молекул и не зависит от давления Р, а коэффициент диффузии D ~ λ , то и зависимость D от Р должна быть подобна зависимости λ(Р). При обычных давлениях и в разряженных газах в высоком вакууме D = const.
Слайд 59

Зависимость коэффициентов переноса от давления Р

Так как скорость теплового движения молекул и не зависит от давления Р, а коэффициент диффузии D ~ λ , то и зависимость D от Р должна быть подобна зависимости λ(Р). При обычных давлениях и в разряженных газах в высоком вакууме D = const.

С ростом давления λ уменьшается и затрудняется диффузия ( ). В вакууме и при обычных давлениях отсюда, и С увеличением Р и ρ, повышается число молекул переносящих импульс из слоя в слой, но зато уменьшается расстояние свободного пробега λ. Поэтому, вязкость η и теплопроводность χ, при высоких давлен
Слайд 60

С ростом давления λ уменьшается и затрудняется диффузия ( ). В вакууме и при обычных давлениях отсюда, и С увеличением Р и ρ, повышается число молекул переносящих импульс из слоя в слой, но зато уменьшается расстояние свободного пробега λ. Поэтому, вязкость η и теплопроводность χ, при высоких давлениях, не зависят от Р (η и χ – const). Все эти результаты подтверждены экспериментально (Рис 3.7).

Рисунок 3.7. На рисунке 3.7 показаны зависимости коэффициентов переноса и λ от давления Р. Эти зависимости широко используют в технике (например, при измерении вакуума).
Слайд 61

Рисунок 3.7

На рисунке 3.7 показаны зависимости коэффициентов переноса и λ от давления Р. Эти зависимости широко используют в технике (например, при измерении вакуума).

Молекулярное течение. Эффузия газов. Молекулярное течение – течение газов в условиях вакуума, то есть когда молекулы не сталкиваются друг с другом. Течение газа в условиях вакуума через отверстие (под действием разности давлений) называется эффузией газа.
Слайд 62

Молекулярное течение. Эффузия газов

Молекулярное течение – течение газов в условиях вакуума, то есть когда молекулы не сталкиваются друг с другом.

Течение газа в условиях вакуума через отверстие (под действием разности давлений) называется эффузией газа.

В вакууме происходит передача импульса непосредственно стенкам сосуда, то есть, происходит трение газа о стенки сосуда. Трение перестаёт быть внутренним, и понятие вязкости теряет свой прежний смысл (как трение одного слоя газа о другой).
Слайд 63

В вакууме происходит передача импульса непосредственно стенкам сосуда, то есть, происходит трение газа о стенки сосуда. Трение перестаёт быть внутренним, и понятие вязкости теряет свой прежний смысл (как трение одного слоя газа о другой).

Как при молекулярном течении, как и при эффузии, количество протекающего в единицу времени газа обратно пропорционально корню квадратному из молярной массы: . Эту зависимость тоже широко используют в технике, например – для разделения изотопов газа U235 (отделяют от U238, используя газ UF6).
Слайд 64

Как при молекулярном течении, как и при эффузии, количество протекающего в единицу времени газа обратно пропорционально корню квадратному из молярной массы: . Эту зависимость тоже широко используют в технике, например – для разделения изотопов газа U235 (отделяют от U238, используя газ UF6).

3.7. Понятие о вакууме. Газ называется разреженным, если его плотность столь мала, что средняя длина свободного пробега молекул может быть сравнима с линейными размерами l сосуда, в котором находится газ. Такое состояние газа называется вакуумом. Различают следующие степени вакуума: сверхвысокий ( )
Слайд 65

3.7. Понятие о вакууме

Газ называется разреженным, если его плотность столь мала, что средняя длина свободного пробега молекул может быть сравнима с линейными размерами l сосуда, в котором находится газ. Такое состояние газа называется вакуумом. Различают следующие степени вакуума: сверхвысокий ( ), высокий ( ), средний ( ) и низкий вакуум.

Свойства разряженных газов отличаются от свойств неразряженных газов. Это видно из таблицы, где приведены некоторые характеристики различных степеней вакуума.
Слайд 66

Свойства разряженных газов отличаются от свойств неразряженных газов. Это видно из таблицы, где приведены некоторые характеристики различных степеней вакуума.

Определяется параметром
Слайд 67

Определяется параметром

Если из сосуда откачивать газ, то по мере понижения давления число столкновений молекул друг с другом уменьшается, что приводит к увеличению их длины свободного пробега. При достаточно большом разрежении столкновения между молекулами относительно редки, поэтому основную роль играют столкновения моле
Слайд 68

Если из сосуда откачивать газ, то по мере понижения давления число столкновений молекул друг с другом уменьшается, что приводит к увеличению их длины свободного пробега. При достаточно большом разрежении столкновения между молекулами относительно редки, поэтому основную роль играют столкновения молекул со стенками сосуда.

В состоянии высокого вакуума уменьшение плотности разряженного газа приводит к соответствующей убыли частиц без изменения . Следовательно, уменьшается число носителей импульса или внутренней энергии в явлениях вязкости и теплопроводности. Коэффициент переноса в этих явлениях прямо пропорциональны пл
Слайд 69

В состоянии высокого вакуума уменьшение плотности разряженного газа приводит к соответствующей убыли частиц без изменения . Следовательно, уменьшается число носителей импульса или внутренней энергии в явлениях вязкости и теплопроводности. Коэффициент переноса в этих явлениях прямо пропорциональны плотности газа. В сильно разряженных газах внутреннее трение по существу отсутствует.

Удельный тепловой поток в сильно разряженных газах пропорционален разности температур и плотности газа. Стационарное состояние разряженного газа, находящегося в двух сосудах, соединенных узкой трубкой, возможно при условии равенства встречных потоков частиц, перемещающихся из одного сосуда в другой:
Слайд 70

Удельный тепловой поток в сильно разряженных газах пропорционален разности температур и плотности газа. Стационарное состояние разряженного газа, находящегося в двух сосудах, соединенных узкой трубкой, возможно при условии равенства встречных потоков частиц, перемещающихся из одного сосуда в другой: , где n1 и n2 – число молекул в 1 см3 в обоих сосудах; и – их средние арифметические скорости.

Если Т1 и Т2 – температуры газа в сосудах, то предыдущее условие стационарности можно переписать в виде уравнения, выражающего эффект Кнудсена: где P1 и P2 – давления разряженного газа в обоих сосудах.
Слайд 71

Если Т1 и Т2 – температуры газа в сосудах, то предыдущее условие стационарности можно переписать в виде уравнения, выражающего эффект Кнудсена: где P1 и P2 – давления разряженного газа в обоих сосудах.

Вопросы создания вакуума имеют большое значение в технике, так как например, во многих современных электронных приборах используются электронные пучки, формирование которых возможно лишь в условиях вакуума. Для получения различных степеней разряжения применяются вакуумные насосы, позволяющие получит
Слайд 72

Вопросы создания вакуума имеют большое значение в технике, так как например, во многих современных электронных приборах используются электронные пучки, формирование которых возможно лишь в условиях вакуума. Для получения различных степеней разряжения применяются вакуумные насосы, позволяющие получить предварительное разряжение (форвакуум) до ≈ 0,13 Па, а также вакуумные насосы и лабораторные приспособления, позволяющие получить давление до 13,3 мкПа – 1, 33 пПа (10–7 – 10–14 мм рт.ст.).

Лекция окончена !
Слайд 73

Лекция окончена !

Список похожих презентаций

Движение молекул

Движение молекул

Движение молекул. 10.12.2017. Автор: Фоминова Елена Владимировна, учитель физики и информатики МБОУ СОШ № 23 МО Усть-Лабинский район хутора Братского ...
Диффузия. Движение молекул

Диффузия. Движение молекул

На территории современной Италии примерно III тысячи лет назад жили этруски – таинственный древний народ. Примерно к середине I тысячелетия до нашей ...
Строение вещества. Движение молекул

Строение вещества. Движение молекул

Задача №10. Если в чайник с холодной водой незаметно опустить протекающую авторучку, то через некоторое время можно потчевать гостей слабым чернильным ...
Силы взаимодействия молекул

Силы взаимодействия молекул

Цель урока: усвоить характерные особенности межмолекулярного взаимодействия. Задачи урока: А) Образовательные: Расширить и уточнить знания о взаимодействии ...
Притяжение и отталкивание молекул

Притяжение и отталкивание молекул

Задача №6. Почему пуговицы, которые ученый с мировым именем Иннокентий нарочно прикладывал к штанам, сами не держатся — приходится их пришивать, а ...
Масса и размеры молекул

Масса и размеры молекул

Слово синквейн происходит от французского " пять". Это стихотворение из пяти строк, которое строится по правилам. 1. В первой строчке тема называется ...
Закон всемирного тяготения. Движение планет

Закон всемирного тяготения. Движение планет

История возникновения. Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, ...
Движение это жизнь

Движение это жизнь

«Движение – жизнь» - данное высказывание относится к разделу науки:. Диаграмма, представляющая результаты опроса. Движение нашей жизни. Цель исследования: ...
Движение частиц вещества

Движение частиц вещества

Основные положения МКТ. Все вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки. Частицы находятся в хаотичном, непрерывном движении. Частицы ...
Движение урок

Движение урок

Цель урока: cформировать понятие механического движения. Задачи урока: cформировать у учащихся представление об относительности движения и покоя. ...
Движение тела, брошенного вертикально вверх

Движение тела, брошенного вертикально вверх

Повторение. Движение тела, брошенного вертикально вверх. y v0=0 h мах v0 о g v=v0 - gt , h=v0t -. hмах – максимальная высота подъема тела t1 – время ...
Движение и его характеристики

Движение и его характеристики

Механическое движение. Траектория. Путь. Равномерное движение. Неравномерное движение. Скорость. План. Механическое движение. Механическое движение ...
Движение и взаимодействие тел

Движение и взаимодействие тел

Цели урока. Образовательные: 1. Связанные с формированием общенаучных знаний - повторить понятия: движение, виды движения, путь, скорость, время; ...
Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях

Задача №1 Протон, влетая в электрическое поле напряженностью Е, прошел расстояние L и отклонился от положения равновесия на h метров. Найти скорость ...
Движение заряженных частиц в магнитном поле

Движение заряженных частиц в магнитном поле

Силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля, называют силой Лоренца Х.Лоренц великий голландский физик, основатель ...
Движение - в самом общем виде- изменение вообще

Движение - в самом общем виде- изменение вообще

Из словаря русского языка С.И. Ожегова. В философии : форма существования материи, непрерывный процесс развития материального мира (нет материи без ...
Взаимодействие молекул

Взаимодействие молекул

Мини-тест Вопрос 2. I вариант Газы обладают свойством: а) сохранять неизменными форму; б) никогда не изменять объем и форму; в) занимать весь объем, ...
Взаимное притяжение и отталкивание молекул

Взаимное притяжение и отталкивание молекул

Если все тела состоят из мельчайших частиц, то почему они не распадаются на отдельные молекулы или атомы? Что заставляет молекулы внутри всех тел ...
Движение по окружности

Движение по окружности

…нам не стыдно признать, что весь подлунный мир и центр Земли движутся по Великому кругу между другими планетами, заканчивая свое обращение вокруг ...
Движение точки и тела. Положение точки в пространстве

Движение точки и тела. Положение точки в пространстве

Проверка домашнего задания. Сообщение о Ньютоне ( подготовленное учеником). Экспресс- опрос:. 1. Что такое механика? 2. На какие разделы подразделяют ...

Конспекты

Диффузия. Движение молекул. Броуновское движение

Диффузия. Движение молекул. Броуновское движение

Тема:. . Диффузия. Движение молекул. Броуновское движение. . . Класс:. 7. . Цель урока. . Учащиеся должны усвоить знания о характере движения ...
Движение молекул. Диффузия веществ

Движение молекул. Диффузия веществ

ГБОУ лицей № 369. Красносельского района. г. Санкт – Петербург. Методическая разработка урока. «Диффузия. Скорость диффузии. Золото ...
Движение молекул

Движение молекул

Тема: «Движение молекул». Триединая дидактическая цель:. образовательная:. . . - изучить движение молекул, происходящих в различных состояниях ...
Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитных полях

Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитных полях

Урок по физике в 10 классе по теме " Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитных полях». . Цель урока. :  изучение действия магнитного ...
Сила всемирного тяготения. Движение тел под действием силы тяжести

Сила всемирного тяготения. Движение тел под действием силы тяжести

План №______. Класс 9. Тема:. Сила всемирного тяготения. Движение тел под действием силы тяжести. . . Тип урока:. комбинированный. Цели:. ...
Прямолинейное и криволинейное движение. Движение тела по окружности

Прямолинейное и криволинейное движение. Движение тела по окружности

МБОУ «Чубаевская ООШ» Урмарского района ЧР. УРОК ФИЗИКИ в 9 КЛАССЕ. «Прямолинейное и криволинейное движение. . . Движение тела по ...
Основные положения молекулярно-кинетической теории и ее опытное подтверждение.Масса и размеры молекул

Основные положения молекулярно-кинетической теории и ее опытное подтверждение.Масса и размеры молекул

Бегимбаева Жумагуль Купжасаровна. Учитель физики сш №5. Актюбинская область. . Города Шалкар. Тема урока:. "Основные положения ...
Определение скоростей молекул газа

Определение скоростей молекул газа

Агентство по управлению имуществом Пермского края. Государственное образовательное учреждение среднего профессионального. образования «Строгановский ...
Закон всемирного тяготения. Движение в гравитационном поле.

Закон всемирного тяготения. Движение в гравитационном поле.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение. . средняя общеобразовательная школа №70 г. Липецка. План-конспект урока по физике. ...
Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Урок физики в 10 классе. . учителя физики и математики Запорожец Ольги Витальевны. КГУ «Новосветловской средней школы». СКО, Айыртауский район, ...

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

  1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
  2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
  3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.