2. Статистический и термодинамический методы. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

Молекулярная физика – это раздел, в котором изучаются физические свойства тел на основе из внутреннего строения. Современная наука стоит на основе принципов атомизма. Все вещества состоят из атомов и молекул, которые находится в непрерывном тепловом хаотическом движении. Характер этого движения зависит от агрегатного состояния вещества. Исторически имеются 2 подхода в молекулярной физике. Один называется статистическим, а второй – термодинамический. В 1-м случае рассматривается движение огромного числа частиц, во втором рассматривается макроскопические характеристики (давление, объем, температура, плотность). В основе 2-го подхода лежит эмпирические законы, которые называют началами термодинамики. Закон Авогадро: в одном моле вещества находится N_A = 6.02 * 10²³ частиц(Отношение числа молекул к количеству вещества)

Идеальным газом называют газ, в котором отсутствуют взаимодействие между молекулами и размеры атомов пренебрежимо малы (материальные точки), атомы или молекулы совершают упругие соударения со стенками сосуда. При этих условиях молекулы идеального газа оказывают силовое воздействие на стенки сосуда, которое характеризуется физической величиной называемой давлением. P=F/S, Па. Давление – сила, действующая на единицу поверхности.

Основное уравнение МКТ.

Поскольку молекулы движутся хаотически, то на каждую стенку давление будет оказываться в 6 раз меньше.

Молекулярно-кинетической теорией называется учение о строении и свойствах вещества, использующее представление о существовании атомов и молекул как наименьших частиц вещества. Основные положения МКТ: вещество состоит из атомов и молекул, эти частиц хаотически движется, частицы взаимодействую друг с другом. Движение атомов и молекул и их взаимодействие подчиняется законам механики. Во взаимодействии молекул при их сближении сначала преобладают силы притяжения. На некотором расстоянии между ними возникают силы отталкивания, превосходящие по модулю силы притяжения. Молекулы и атомы совершают беспорядочные колебания относительно положений, где силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга. В жидкости молекулы не только колеблются, но и перескакивают из одного положения равновесия в другое (текучесть). В газах расстояния между атомами значительно больше размеров молекул (сжимаемость и расширяемость). Р.Броун в начале 19 век обнаружил, что в жидкости беспорядочно движутся твердые частицы. Это явление могла объяснить только МКТ,. Беспорядочно движущиеся молекулы жидкости или газа сталкиваются с твердой частицей и изменяют направление и модуль скорости ее движения (при этом, разумеется, изменяя и свое направление и скорость). Чем меньше размеры частицы тем более заметными становятся изменение импульса. Любое вещество состоит из частиц, поэтому количество вещества принято считать пропорциональным количеству частиц. Единица количества вещества называется моль. Моль равен количеству вещества, содержащей столько атомов, сколько содержится их в 0.012 кг углерода ¹²С.

Билет 54