2. Магнитные свойства вещества. Ферромагнетики и их применение.

Все вещества, а не только железо обладают магнитными свойствами - к такому выводу первым пришел Ампер .Магнитные свойства тела определяются элементарными токами, циркулирующими внутри вещества. После открытия строения атома пришли к выводу: элементарные токи - это результат орбитального движения электронов в атоме. Если направления токов не упорядочены, то порождаемые ими магнитные поля компенсируют друг друга, в этом случае тело не намагничено. Во внешнем магнитном поле токи упорядочиваются, в веществе возникает собственное магнитное поле-намагниченность.

Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной проницаемостью μ,

μ = , где В₀-индукция магнитного поля в вакууме, В-индукция магнитного поля в веществе. Если μ 1, то вещество называется слабомагнитным, при μ значительно большем 1-сильномагнитными( ферромагнетиками). Слабомагнитные вещества делятся на 2 группы: диамагнетики (μ<1), к ним относятся серебро, медь, вода; парамагнетики ( μ >1), к ним относятся алюминий, платина, эбонит.

У ферромагнетиков μ>>1. У железа магнитная проницаемость достигает нескольких тысяч, причем она существенно зависит от величины внешнего магнитного поля.

Ферромагнетики делятся на мягкие и жесткие. Ферромагнетики с малой остаточной намагниченностью – мягкие, из них изготавливают магнитопроводы транcформаторов, злектромагнитов. Электродвигателей и т. д. Жесткие ферромагнетики-ферромагнетики с большой остаточной намагниченностью. Из них изготавливают постоянные магниты.

Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, при которой ферромагнетик превращается в парамагнетик. Эту температуру называют точкой Кюри, для железа точка Кюри равна 1043К.

3. Задача.

а) Имеется 12 л углекислого газа (СО₂) под давлением 9·10⁵ Па и температуре 288К. Найти массу газа.

Дано: V = 12·10-3 м3 М = 44·10-3 кг/моль Т = 288 К р = 9·105 Па m -?	Решение. Запишем уравнение Менделеева Клапейрона p V = и выразим из него массу m =
б) Определите плотность азота при температуре 270 С и давлении 100 кПа. Решение. Запишем уравнение Менделеева Клапейрона p V = и выразим из него ,

Билет № 18

1. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Клапейрона – Менделеева.

Уравнением состояния идеального газа называется зависимость между объёмом V, давлением р и абсолютной температурой данной массы газа.

Уравнение состояния может быть получено из опытных законов идеального газа и теоретически из основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Уравнение состояния легко проверяется результатами опытов.

Произведение давления данной массы газа на его объём, деленное на абсолютную температуру, есть величина постоянная или

Такую зависимость между параметрами газа первым получил Б. Клапейрон, поэтому она называется уравнением Клапейрона. Const в данном уравнении имеет разные значения для разных газов, это создает трудности для использования уравнения. Эту трудность устранил Д.И. Менделеев. Он показал, если массу выражать в молях, то константа для всех газов принимает одно и то же значение, т.е. становится универсальной величиной (универсальной газовой постоянной), её обозначают R.

R= 8,31 Дж/ моль·К - универсальная газовая постоянная.

Выражая произвольную массу газа в молях (ν=m/М), Д.И. Менделеев получил

или pV= νRT, это уравнение называют уравнением Менделеева –Клапейрона.