111

Література

Основна:

1. Матвеев А.Н. Молекулярная физика М.: Наука, 1981

2. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Молекулярная физика М.: Наука, 1976

3. Сборник задач по общему курсу физики. Термодинамика и молекулярная физика // Под ред Сивухина Д.В. М.: Наука, 1976

4. Сахаров Д.И. Сборник задач по физике. М.: Просвещение, 1973, 1967, 1963

Додаткова:

5. Дутчак Я.Й. Молекулярна фізика. Вид-во Львівського університету, 1973

6. Рейф Ф. Сатистическая физика. Берклеевский курс физики. Том 5. М.: Наука, 1986

7. Сивухи Д.В. Общий курс физики. Т.2. М.: Наука, 1979, 1989

8. Шейко Л.М., Сніжний В.Л. Молекулярна фізика і термодинаміка. Методичні вказівки та контрольні завдання для студентів фізичних спеціальностей усіх форм навчання. Запоріжжя: ЗДУ, 1997

9. Шейко Л.М., Сніжний В.Л., Меняйло В.І. Фізичний практикум з молекулярної фізики. Запоріжжя: ЗДУ, 1997

В молекулярній фізиці розглядаються системи з великою кількістю частинок, які знаходяться у неперервному хаотичному русі (макросистеми). Такий рух називають тепловим. Отже перше, що необхідно відзначити: молекулярна фізика вивчає системи, що складаються з великої кількості частинок (числа масштабу числа Авогадро), які взаємодіють одна з одною та зовнішніми полями.

Кількість речовини виражають в молях ν = N/N_A.

Тому для описання макросистем використовують фізичні величини, які характеризують систему в цілому. Один з таких параметрів – тиск. Інший це температура. Поняття температури в термодинаміці вводиться на основі іншого поняття – термодинамічної рівноваги.

Термодинамічна рівновага - це стан, коли макроскопічні параметри (об’єм, тиск, намагніченість...) не змінюються з часом і коли відсутні макроскопічні потоки. Так зване нульове начало термодинаміки стверджує, що кожна макроскопічна система при фіксованих зовнішніх умовах досягає самовільно стан термодинамічної рівноваги. Це нульове начало є узагальненням повсякденного досвіду.

Температура [2, ст. 25]– величина, яка характеризує стан теплової рівноваги: у тіл, що знаходяться в стані теплової рівноваги, температури однакові. Навпаки, тіла з однаковою температурою знаходяться в тепловій рівновазі.

Стан теплової рівноваги має властивість транзитивності – якщо два тіла знаходяться в стані теплової рівноваги з третім тілом, то вони знаходяться в рівновазі і між собою.

В чому особливість температури, як фізичної величини, – вона не адитивна. Між всіма фізичними величинами, які мають відношення до конкретної системи, існує зв’язок. В рівноважному стані цей зв’язок однозначний і записується у формі певного рівняння, яке називають рівняння стану. Нижче ми отримаємо рівняння стану для ідеального газу.

Основи молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу

1.Модель ідеального газу

Взаємодія молекул газу здійснюється з допомогою міжмолекулярних сил. На великих відстанях діють сили притягування, які із збільшенням відстані досить повільно спадають. На малих відстанях між молекулами починають діяти сили відштовхування, які при зменшенні відстані різко зростають. Відстань, на якій сили притягування переходять у сили відштовхування, приймається в якості діаметра молекули. Взаємодія проявляється на відстанях порядку діаметра молекул. При цьому різко змінюються їх швидкості як за напрямком, так і за величиною. Така взаємодія молекул носить назву зіткнення. Виходячи з вищесказаного, ми можемо припустити, що між двома зіткненнями молекула рухається прямолінійно і рівномірно.

Остаточно в моделі ідеального газу приймається: - молекули – матеріальні точки; - між молекулами не діють міжмолекулярні сили; - між двома послідовними зіткненнями із стінками посудини молекули рухаються прямолінійно і рівномірно.

Газ, що має такі ж властивості, як і сукупність невзаємодіючих матеріальних точок, називається ідеальним газом.