- •Глава 1. Введение в молекулярную физику
- •Глава 2. Молекулярно-кинетическая теория газов
- •2.3. Молекулярно-кинетический смысл абсолютной температуры………………………………………………......28
- •2.4. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы молекулы…………………………………………...30
- •Глава 3. Статистические распределения
- •Глава 4. Явления переноса в газах
- •Глава 5. Первое начало термодинамики
- •Глава 6. Второе и третье начала термодинамики
- •Глава 7. Реальные газы и жидкости
- •Глава 8. Твердые тела
- •Глава 1
- •Статистический и термодинамический методы
- •1.2. Массы и размеры молекул
- •1.3. Термодинамическая система. Термодинамические состояния и процессы
- •Основные понятия и теоремы теории
1.2. Массы и размеры молекул
В молекулярной физике принято характеризовать массы атомов и молекул не их абсолютными значениями, например в килограммах, а относительными безразмерными величинами – относительными атомной Ar и молекулярной Mr массами. В качестве атомной единицы массы (а.е.м., или mu) принимается 1/12 массы mC изотопа углерода 12C: mu = mC /12 = 1,66⋅10 –27 кг. Следовательно, масса любого атома равна m = muA = 1,66⋅10 –27 , где А – атомная масса элемента. Например, для водорода А = = 1,00797 кг и масса его атома Относительной атомной массой Ar называют отношение абсолютного значения массы данного атома к атомной единице массы. Аналогично определяется и относительная молекулярная масса Mr = m/mu, где m – абсолютная масса молекулы.
В молекулярной физике широко используется понятие количества вещества, выражаемое в молях. Моль равен такому количеству вещества, которое содержит столько же структурных элементов (атомов, молекул), сколько их атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12C. Следовательно, моль любого вещества содержит, по определению, одинаковое число структурных элементов, которое называют постоянной Авогадро, или числом Авогадро:
|
В молекулярной физике помимо относительной молекулярной массы часто используют молярную массу, т.е. массу вещества, взятого в количестве одного моля. Молярная масса M равна произведению массы молекулы данного вещества m на число Авогадро NA: M = mNA. Она имеет разное значение для каждого вещества, но всегда содержит одинаковое число молекул. Молярная масса вещества, состоящего из одноатомных молекул, содержит одинаковое число атомов, и ее в этом случае называют атомной массой. Для углерода (12C) молярная масса в точности равна 0,012кг/моль и, следовательно, масса его атома:
Молярную массу M можно выразить через относительную молекулярную массу Mr. Так как относительная молекулярная масса то масса молекулы . Следовательно, молярная масса
|