Основные понятия раздела.

1. Относительная молекулярная масса (относительная атомная масса) M_r – это отношение массы молекул (атома) m₀ данного вещества к 1/12 массы атома углерода m_0c

;

По международному соглашению за единицу принята 1/12 часть массы атома углерода ¹²С.

Молекула – это наименьшая частица вещества, сохраняющая его свойства.

Атом – это наименьшая частица химического элемента, обладающая его химическими свойствами. В случае одноатомных молекул понятия «молекула» и «атом» совпадают.

Относительную молекулярную массу молекулы можно получить, складывая относительные атомные массы атомов, входящих в состав молекулы, например СО₂: М_r=12+2·16=44

2. Количество вещества (ν) – это отношение числа молекул (атомов) N в данном теле к числу N_А атомов в 0,012 кг углерода. Количество вещества выражается в молях.

3. 1 Моль – количество вещества, содержащего столько молекул, сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода. В 1971 г. генеральная конференция приняла седьмую основную единицу СИ – единицу количества вещества «моль».

4. Постоянная Авогадро – это число молекул (атомов) в моле вещества (N_А). N_А для всех веществ одинакова и равна числу атомов в моле углерода, т.е. в 0,012 кг углерода. N_А= 6,02·10²³моль^-1;

5. Молярная масса – это масса вещества, взятого в количестве одного моля: μ=m₀N_A; μ=10^-3M_r кг/моль; для углерода M_r =44; М=0,044 кг/моль; размеры атомов (молекул): d≈10^-8 см = 10^-10м

2. Состояние вещества. Вещество может находиться в 4–х состояниях: жидком, газообразном, твердом и плазменном. В молекулярной физике рассматриваются первые три состояния. Для характеристики состояния вещества вводят специальные физические величины, называемые параметрами. Состояние данной массы газа обычно характеризуется тремя параметрами : давлением Р, объёмом V и температурой Т. Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях в зависимости от значения характеризующих его параметров. Эти состояния называются агрегатными состояниями или фазами – твёрдой, жидкой и газообразной. Правда, при определённых для каждого вещества P,V,T все три фазы находятся в равновесии - это тройная точка. Например, для воды тройной точке соответствуют: Р=4,6 мм. рт. ст.; t = 0,0075 С. Совокупность рассматриваемых твёрдых, жидких и газообразных тел называют системой тел или просто системой. В частном случае система может состоять и из одного тела – это однофазная система( например : газ); двухфазная система – вода и водяной пар над ней и т.д.

Как показывает опыт, параметры P,V,T связаны между собой определённой функциональной зависимостью: F(P,V,T) =0 (1), т.е. двум заданным параметрам соответствует определённое значение третьего параметра.

Уравнение (1), связывающие воедино все три параметра, называется уравнением состояния. Наиболее простой вид имеет уравнение для состояния газообразных веществ. Для твёрдых тел уравнение состояния не получено.

Температура определяется средней кинетической энергией теплового движения молекул, а давление - средним импульсом, передаваемым молекулами при ударе единице площади поверхности стенки за единицу времени. Особенность этих параметров в том, что они - макроскопические параметры - определяются статистически – через усреднение отдельных элементарных актов многих микрообъектов. Т.о. в молекулярно – кинетическом методе мы определяем физические величины статистически.

Переход системы из одного состояния в другое через некоторую последовательность промежуточных состояний называется процессом.

Изучение свойств веществ в различных состояниях, законов и закономерностей, которым подчиняются различные процессы, начнём с газов, т.к. газообразное состояние вещества самое простое.

Вначале рассмотрим идеальные газы.