
Молекулярная физика. Термодинамика.
температура – мера средней кинетической энергии хаотического поступательного движения его молекул.
жидкостный термометр - прибор для измерения температуры, основанный на тепловом расширении жидкости, представляет собой прозрачный стеклянный (редко кварцевый) резервуар с припаянным к нему капилляром (из того же материала).
газовый термометр - прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объёма идеального газа от температуры, который представляет собой заполненный газом баллон неизменного объёма, соединённый тонкой трубкой с устройством для измерения давления. В таком термометре изменение температуры газа в баллоне пропорционально изменению давления.
давление
–
– равнодействующая внешних сил,
приложенных к поверхности.
единица
измерения давления:
[P]
= Паскаль (Па) = Н/
единица измерения молярной массы: [M] = грамм/моль
постоянная
Больцмана
– 1.38
Дж/К
число
Авогадро
– 6.02
универсальная
газовая постоянная
– 8.31 Дж/(моль
К)
коэффициент поверхностного натяжения - работа, необходимая для изотермического увеличения площади поверхности жидкости на 1 кв.м.
единица
измерения коэффициента поверхностного
натяжения
–
= Дж/
=
Н/м
удельная
поверхностная энергия
–
– отношение поверхностной энергии к
площади поверхности.
коэффициент трения - количественная характеристика силы, необходимой для скольжения или движения одного материала по поверхности другого.
поверхностная энергия – дополнительная потенциальная энергия молекул поверхностного слоя жидкости.
единица измерения удельной поверхностной энергии: = Дж/
капилляр - трубочка с очень тонким внутренним каналом.
высота
жидкости в капилляре
–
молярная масса - масса одного моля вещества.
относительная масса - отношение средней массы молекулы химического элемента или соединения к 1/12 массы атома углерода-12.
количество вещества - физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе.
основное
уравнение МКТ
–
–
давление идеального газа равно двум
третям средней кинетической энергии
поступательного движения молекул,
содержащихся в единице объема.
первое положение МКТ: вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки.
второе положение МКТ: частицы беспорядочно беспрерывно движутся.
третье положение МКТ: частицы взаимодействуют, одновременно притягиваясь и отталкиваясь.
связь
относительной и молярной массы
– M=Mr
средняя
квадратичная скорость
–
–
среднее квадратическое значение модулей
скоростей всех молекул рассматриваемого
количества газа.
средняя
кинетическая энергия поступательного
движения молекул
–
.
энергетическая
температура
– кинетическая энергия всех молекул.
.
абсолютная температура - температура, измеренная по шкале Кельвина и отсчитываемая от абсолютного нуля.
абсолютный нуль температуры – температура, при которой должно прекратиться движение молекул (0 К).
градус Цельсия - единица измерения температуры. За 0 градусов принята температура замерзания воды, за 100 градусов — температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении.
градус Кельвина - единица измерения абсолютной температуры. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчёт в градусы Цельсия: °С = K−273,15.
термометр - прибор для измерения температуры.
внутренняя энергия – сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов и молекул) тела и потенциальной энергии их взаимодействия.
изменение внутренней энергии – разница конечного и начального значений внутренней энергии. Существует два способа изменения внутренней энергии системы: теплообмен и совершение работы.
работа
газа
–
–
произведение
среднего давления газа на изменение
его объема.
количество теплоты – энергия, передаваемая телу извне в результате теплообмена.
плавление (процесс) – процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое.
кипение (процесс) – процесс парообразования в жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние).
испарение (процесс) – процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар).
конденсация (процесс) – переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного.
нагревание (процесс) – увеличение скорости движения молекул при увеличении температуры.
горение (процесс) – физико-химический процесс, при котором превращение вещества сопровождается выделением энергии , тепло и массо обменом с окружающей средой.
отвердевание (процесс) – процесс перехода вещества из жидкого в твёрдое при понижении температуры ниже точки замерзания.
кристаллиза́ция (процесс) – процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов.
удельная теплоемкость (c) – количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры одного килограмма вещества на один градус.
удельная
теплота парообразования (
)
– физическая величина, показывающая
количество теплоты, которое необходимо
сообщить одному килограмму вещества,
взятому при температуре кипения, чтобы
перевести его из жидкого состояния в
газообразное. Измеряется в Дж/кг.
удельная
теплота плавления (
)
– количество теплоты, которое необходимо
сообщить одной единице массы
кристаллического вещества в равновесном
изобарно-изотермическом процессе, чтобы
перевести его из твердого состояния в
жидкое.
удельная теплота сгорания (q) – физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг или объемом 1 .
плавление
(формула):
.
кипение
(формула):
.
нагревание
(формула):
.
горение
(формула):
.
отвердевание
(формула):
.
тепловой двигатель – устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую.
КПД
(формула)
:
идеальная машина Карно – тепловая машина, работающая по циклу Карно, и имеющая максимальный КПД.
КПД
идеальной машины Карно:
гигрометр – измерительный прибор для определения влажности воздуха.
относительная
влажность
–
–
процентное отношение концентрации
водяного пара в воздухе к концентрации
насыщенного пара при той же температуре.
насыщенный пар – пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью.
динамическое равновесие – достижение в процессе испарения значения концентрации вещества, при котором число молекул возвращающихся в единицу времени, становится равным числу молекул, покидающих поверхность жидкости за то же время.
пар – вещество, находящееся в газообразном состоянии при температуре ниже критической.
основное свойство жидкостей – текучесть – способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём.
основное свойство твердых тел – объем и форма не меняются, упругие.
основное свойство газов – занимают весь предоставленный объем емкости.
изотерма – график изменения макроскопических параметров газа при изотермическом процессе.
изохора – график изменения макроскопических параметров газа при изохорном процессе.
изобара – график изменения макроскопических параметров газа при изобарном процессе.
адиабата – график изменения макроскопических параметров газа при адиабатном процессе
изотермический процесс – процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянной температуре.
изобарный процесс – процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянном давлении.
изохорный процесс – процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянном объеме.
адиабатный процесс – термодинамический процесс в теплоизолированной системе.
закон
Бойля-Мариотта
–
(PV=const)
– для газа определенной массы при
постоянной температуре произведение
давления газа на его объем постоянно.
закон
Гей-Люссака
–
– для газа данной массы при постоянном
давлении отношение объема газа к его
термодинамической температуре постоянно.
закон
Шарля
–
–
для газа данной массы отношение давления
газа к его термодинамической температуре
постоянно.
первое
начало термодинамики
–
– количество теплоты, подведенное к
системе, идет на изменение ее внутренней
энергии и на совершение системой работы.
механическое напряжение – мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов.
второе начало термодинамики – в циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать все количество теплоты, полученное от нагревателя, в механическую работу.
закон
Гука
–
– модуль силы упругости, возникающий
при деформации тела, пропорционален
его удлинению.
относительное
удлинение
–
– отношение абсолютного удлинения тела
к его первоначальной длине.
смачивание – искривление поверхности жидкости у поверхности твердого тела в результате взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела.
несмачивание – отсутствие взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела.
уравнение
Менделеева - Клапейрона
–
– уравнение состояния идеального газа,
связывающее три макроскопических
параметра (давление, объем и температуру)
данной массы газа.