МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

з дисципліни

«МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФІЗИКА»

для студентів спеціальності

6.040204 – «Прикладна фізика»

частина 1

(електронне видання)

«До друку й у світ дозволяю»

Проректор ___________Ю.І. Осенін.

Протокол № 13 от 1.06.2010 г

Укладач ____________ Л.О. Єфіменко-Гарас

Увесь цифровий и фактичний матеріал,

Бібліографічні відомості перевірені.

Написання одиниць відповідає стандарту.

Луганськ, 2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

з дисципліни

«МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА»

для студентів спеціальності

6.040204 – «Прикладна фізика»

частина 1

(електронне видання)

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні кафедри

прикладної фізики

Протокол №13 від 01.69.2010 р.

Луганськ, 2009

УДК 539.19

Методичні вказівки до практичних зянять з дисципліни «Молекулярна фізика”» (для студентів спеціальності 6.040204 – «Прикладна фізика» / Ук.: Л.О. Єфіменко-Гарас - Луганськ: Вид. СНУ їм. В.Даля, 2010. - 30 с.

Методичні вказівки містять основний матеріал до практичних занять з дисципліни «Молекулярна фізика» (ч. 1, “Термодинаміка”). По кожній темі дається необхідний теоретичний матеріал, та відповідно підібрані питання та задачі. Наведено список необхідної літератури

Укладач Л.О. Єфіменко-Гарас, ст.в.

.

Від. за випуск Ю.А.Бранспіз, проф.

Рецензент С.Д. Кривоносов, доц.

Занятие 1

Тема: Основы молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ

1. Краткое содержание

Все вещества состоят из атомов и молекул. Для измерения количества вещества вводится единица моль. В моле любого вещества содержится одинаковое число молекул (постоянная Авогадро).

Все молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении, которое называется тепловым.

Количество вещества

, или, где

N - число структурных элементов системы, m - масса, M - молярная масса.

Число молекул однородной системы

.

Концентрацию частиц ( ) можно вычислить, зная плотность вещества, т. е.

.

Сумма кинетической энергии хаотического движения молекул W_k и потенциальной энергии их взаимодействия W_p называется внутренней энергией тела U:

.

Для идеального газа потенциальной энергией молекул пренебрегают.

Средняя кинетическая энергия, приходящаяся на одну степень свободы молекулы,

,

а приходящаяся на все степени свободы молекулы (полная энергия молекулы)

,

где k = 1,38·10^-23 Дж/кг - постоянная Больцмана, T - термодинамическая температура, i - число степеней свободы молекулы.

Согласно молекулярно-кинетическим представлениям, давление газа на стенки сосуда возникает из-за ударов молекул о стенку. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории связывает давление со средней кинетической энергией поступательного движения молекул

,

а так как

(в данном случае i = 3), то

Подставив сюда , получим уравнение состояния идеального газа