- •1. Що вивчає молекулярна фізика?
- •2.Що таке температура?
- •3.Які параметри входять у формулу середньоквадратичної швидкості молекул газу?
- •4.Що таке реальні гази?
- •5.Що входить у вираз внутрішньої енергії реального газу?
- •18. Скільки степенів вільності мають семиатомні молекули?
- •19. 3А рахунок чого в термодинамічній системі виникають процеси перенесення?
- •20.Що називають фазою?
- •23. Скільки існує явищ перенесення?
- •37. Що називають кривими фазової рівноваги?
- •38. Скільки різних формулювань має другий принцип термодинаміки?
- •39. Який процес є оборотним?
- •40. Що виражає закон Максвелла?
- •56.Від чого залежить зміна внутрішньої енергії термодинамічної системи?
- •57.Що таке нормальні умови?
- •58.Яка залежність концентрації молекул атмосфери від висоти?
- •59.За рахунок чого змінюється внутрішня енергія термодинамічної системи?
- •60.З яких процесів складається цикл Карно?
- •67. Для чого використовуть закон Дальтона?
- •68. Що називають питомою теплоємністю речовини?
- •69. Які є формулювання другого принципу термодинаміки?
- •70. Який тиск називають парціальним?
1. Що вивчає молекулярна фізика?
Молекуля́рна фі́зика — розділ фізики, який вивчає речовину на рівні молекул.
Властивості тіл визначаються насамперед їхньою внутрішньою будовою, властивостями частинок, з яких вони складаються, силами, які діють між частинками та ін. Тому питання про будову речовини є одним з основних у фізиці та інших науках про природу.
2.Що таке температура?
Температу́ра (від лат. temperatura — належне змішування, нормальний стан) — фізична величина, яка описує здатність макроскопічної системи (тіла) до самовільної передачі теплаіншим тілам.
Позначається літерою T або t. На побутовому рівні температура пов'язана із суб'єктивним сприйняттям «тепла» і «холоду». Теплі тіла мають більшу температуру, холодні — меншу. В розумінні сучасної фізики температура пов'язана з тепловим рухом атомів та молекул. Температура відіграє важливу роль у багатьох галузях науки, включаючи фізику, хімію і біологію.
3.Які параметри входять у формулу середньоквадратичної швидкості молекул газу?
Средняя квадратичная скорость молекул — среднее квадратическое значение модулей скоростей всех молекул рассматриваемого количества газа
Для того чтоб понять, откуда же у нас получается эта формула, мы выведем среднюю квадратичную скорость молекул. Вывод формулы начинается с основного уравнения молекулярно кинетический теории (МКТ):
Где у нас количество вещества, для более легкого доказательства, возьмем на рассмотрение 1 моль вещества, тогда у нас получается:
Если посмотреть, то PV это две третьих средней кинетической энергии всех молекул (а у нас взят 1 моль молекул):
Тогда, если приравнять правые части, у нас получается, что для 1 моля газа средняя кинетическая энергия будет равняться:
Но средняя кинетическая энергия, так же находится, как :
А вот теперь, если мы приравняем правые части и выразим из них скорость и возьмем квадрат,Число Авогадро на массу молекулы , получается Молярная масса то у нас и получится формула для средней квадратичной скорости молекулы газа:
А если расписать универсальную газовую постоянную, как , и за одно молярную массу , то у нас получится?
В Формуле мы использовали :
— Средняя квадратичная скорость молекул
— Постоянная Больцмана
— Температура
— Масса одной молекулы
— Универсальная газовая постоянная
— Молярная масса
— Количество вещества
— Средняя кинетическая энергия молекул
— Число Авогадро
4.Що таке реальні гази?
Реа́льний газ (рос.реальный газ; англ. real gas, нім. reales Gas n, Realgas n) — газ, для якого термічне рівняння стану є відмінним від Клапейрона-Менделєєва.
На формі залежностей між його параметрами відбивається те, що молекули його взаємодіють між собою та займають певний об'єм.
Стан реального газу часто при вирішенні задач технічного характеру описують узагальненим рівнянням Клапейрона-Менделєєва (технічним рівнянням стану реального газу):
де p — тиск;
T — температура;
Zr = Zr (p,T) — коефіцієнт стисливості газу;
R — універсальна газова стала;
n — кількість газу в молях, (m — маса газу; μ — молярна маса газу);
Для ідеального газу за будь-яких умов Z = 1, при якому записане рівняння перетворюється у рівняння стану ідеального газу. Для реальних газів Z може істотно відрізнятися від одиниці за певних умов, і завжди в сильно розрідженому газі (р → 0 і ρ → 0) в т. ч. і для реальних газів Z → 0.
Одна з класичних моделей опису реального газу — рівняння Ван дер Ваальса:
,
де коефіцієнти а і b називають сталими Ван дер Ваальса, які залежать від хімічної природи речовини, температури і тиску.
Рівняння Ван дер Ваальса є наближеним рівнянням стану реального газу, причому ступінь його наближення різний для різних газів. Записана велика кількість емпіричних і напівемпіричних рівнянь стану реальних газів (рівняння: Бертло[1], Клаузіуса — Клапейрона, Дітерічі[2], Редліха - Квонга[3] тощо). За рахунок збільшення числа констант у цих рівняннях можна досягти кращого узгодження з практикою, порівняно з рівнянням Ван дер Ваальса. Проте рівняння Ван дер Ваальса завдяки своїй простоті та фізичному змісту сталих a і b, що входять до нього, є найпоширенішим для аналізу якісної поведінки реальних газів.