Презентация "Основы молекулярной физики" – проект, доклад

Основы молекулярной физики

Раздел Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов

Бесплатные презентации http://prezentacija.biz/

Разделы физики: молекулярная физика и термодинамика

Молекулярная физика

Раздел физики, изучающий строение и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений, основывающихся на том, что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении.

Термодинамика

Раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями.

Термодинамичедкий метод исследования

Метод исследования систем из большого числа частиц, оперирующий на основе законов превращения энергии величинами, характеризующими систему в целом (например, давление, объем, температура), не рассматривая ее микроструктуры и совершающихся в системе микропроцессов. Этим термодинамический метод отличается от статистического.

Термодинамическая система

Совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой, так и с другими телами (внешней средой). Термодинамические системы, не обменивающиеся с внешней средой ни энергией, ни веществом, называются замкнутыми.

Термодинамические параметры (параметры состояния)

Совокупность физических величин, характеризующих свойства термодинамической системы. Обычно в качестве параметров состояния выбирают: -температуру Т -давление Р -объем V.

Термодинамический процесс

Любое изменение в термодинамической системе, связанное с изменением хотя бы одного из ее термодинамических параметров. ► Термодинамическое равновесие Система находится в термодинамическом равновесии, если ее состояние с течением времени не меняется (предполагается, что внешние условия рассматриваемой системы при этом не изменяются).

Температура

Физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы и определяющая направление теплообмена между телами. Температура — одно из основных понятий, играющих важную роль не только в термодинамике, но и в физике в целом

Температурные шкалы

Международная практическая шкала Градуируется в градусах Цельсия (О °С). Температура замерзания и кипения воды при давлении 1,013-105 Па соответственно 0 и 100 °С (реперные точки).

Термодинамическая температурная шкала

Градуируется в кельвинах (К). Определяется по одной реперной точке, в качестве которой взята тройная точка воды (температура, при которой лед, вода и насыщенный пар при давлении 609 Па находятся в термодинамическом равновесии). Температура этой точки по данной шкале равна 273,16 К (точно). Температура Т= 0 К называется нулем Кельвина. В термодинамической шкале температура замерзания воды равна 273,15 К (при том же давлении, что и в Международной практической шкале). ... Термодинамическая температура (Т) и температура (С) по Между­народной практической шкале связаны соотношением: Т = 273,16К + С.

Идеальный газ (идеализированная модель)

Модель, согласно которой: собственный объем молекул газа пренебрежительно мал по сравнению с объемом сосуда; между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия; столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие.

Идеальный газ

Модель идеального газа можно использовать при изучении реальных газов, так как они в условиях, близких к нормальным (например, кислород и гелий), а также при низких давлениях и высоких температурах близки по своим свойствам к идеальному газу. Кроме того, внеся поправки, учитывающие собственный объем молекул газа и действующие молекулярные силы, можно перейти к теории реальных газов.

Закон Бойля—Мариотта,

Для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная: ' pV = const, при Т = const; m = const. Кривая зависимости р от V при постоянной температуре называется изотермой. Изотермы — гиперболы, расположенные на графике, тем выше, чем выше температура происходящего процесса.

Количество вещества (v)

Физическая величина, определяемая числом специфических структурных элементов — молекул, атомов или ионов, из которых состоит вещество МОЛЬ - Количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится в нуклиде 12С массой 0,012 кг

Закон Авогадро

Моли любых газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковые объемы. При нормальных условиях этот объем V =22,4∙10-3 м3/моль.

Постоянная Авогадро

В одном моле разных веществ содержится одно и то же число NA молекул. NA = 6,022· 10 23моль-1.

Закон Дальтона

Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в нее газов: р = р, + р2+ ... +р„. Парциальное давление Давление, которое оказывали бы газы смеси, если бы они занимали объем, равный объему смеси при той же температуре.

Закон Гей—Люссака

1 Объем данной массы газа при постоянном давлении изменяется линейно с температурой: V = V0(1 + αt) при р = const; m = const 2 Давление данной массы газа при постоянном объеме изменяется линейно с температурой: р = р0(1 + αt) при V = const; m = const (здесь V0 и р0 — соответственно объем и давление при О °С, коэффициент α = 1/273 К'1)-

Процесс, протекающий при постоянном давлении, называется изобарным. На диаграмме в координатах V, t этот процесс изображается прямой, называемой изобарой. Процесс, протекающий при постоянном объеме, называется изохорным. На диаграмме в координатах р, t он изображается прямой, называемой изохорой

Из рисунков следует, что изобары и изохоры пересекают ось Температур в точке t = -1/а = -273 °С. Если начало отсчета сместить в эту точку, то происходит переход к шкале Кельвина T = t + 1/ α.

Уравнение Клапейрона—

Клапейрон вывел уравнение состояния идеального газа, объединив законы Бойля—Мариотта и Гей-Люссака. Согласно рисунку и этим законам для изотермического и изохорного процессов p1v1/Т =p2v2/Т Поскольку состояния 1 и 2 выбраны произвольно, то pv/Т = В = const

Уравнение Клапейрона—Менделеева

Менделеев объединил уравнение Клапейрона с законом Авогадро, отнеся уравнение (1) к 1 моль, использовав молярный объем Vm . Согласно закону Авогадро, при одинаковых р и Т моли всех газов занимают одинаковый молярный объем Vm и постоянная будет одинакова для всех газов'. pVm = RT (2) уравнение Клапейрона—Менделеева. R=8,31 Дж/(мольК)—молярная газовая постоянная.

Уравнение Клапейрона—Менделеева для массы т газа

pV = vRT, Уравнение Клапейрона—Менделеева для массы m газа где v = m/'М— количество вещества, М — молярная масса (масса 1 моля вещества). Учтено, что V = (m /M)Vm

Уравнение состояния (р = nkТ)

Введя постоянную Больцмана k = R/NA = 1,38 -10-23 Дж/К, уравнению (2) можно придать вид р = RT/Vm = kА Na T/Vm = nкТ, где Na /Vm = n — концентрация молекул.