Молекулярная физика.

1. Сформулируйте основные положения МКТ.

Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химических веществ.

В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:

А) Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.

Б) Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

В) Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

2. Что называется относительной атомной массой?

Относительная атомная масса элемента - это число, показывающее, во сколько раз масса одного атома данного элемента больше 1/12части массы атома изотопа углерода-12 (12с).

3. Что называется количеством вещества?

Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы

4. Что называется молем?

Моль — единица измерения количества вещества,

5. Что называется молярной массой?

Моля́рная ма́сса вещества — отношение массы вещества к количеству моль этого вещества, то есть масса одного моля вещества

6. Как найти молярную массу вещества, имея таблицу Менделеева?

Молярная масса в граммах равна относительной атомной массе в таблице Менделеева. Например, молярная масса углерода М (С) = 12 г/моль.

7. Что такое идеальный газ?

Идеа́льный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией

8. Напишите уравнения Клаузиуса и Больцмана.

. Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

9. Какое соотношение между температурой в 0С и К?

0С= 273К – называется обсалютный 0 температур

10. Запишите уравнение Менделеева - Клапейрона.

Уравнение состояния идеального газа (иногда уравнение Клапейрона или уравнениеМенделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением,молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

,

где

•  — давление,

•  — молярный объём,

•  — универсальная газовая постоянная

•  — абсолютная температура, К.

11. Сформулируйте и запишите закон Бойля-Мариотта. Какому процессу он соответствует?

Закон Бо́йля — Марио́тта — один из основных газовых законов, открытый в 1662 году Робертом Бойлем и независимо переоткрытый Эдмом Мариоттом в 1676 году^[1]. Описывает поведение газа в изотермическом процессе. Закон является следствием уравнения Клапейрона^[2]. При постоянных температуре и массе газа произведение давления газа на его объём постоянно.

В математической форме это утверждение записывается в виде формулы

где   — давление газа;   — объём газа, а   — постоянная в оговоренных условиях величина. В общем случае значение   определяется химической природой, массой и температурой газа.

12. Сформулируйте и запишите закон Гей-Люссака. Какому процессу он соответствует?

Закон Гей-Люссака — закон пропорциональной зависимости объёма газа от абсолютной температуры при постоянном давлении.

Следует отметить, что в англоязычной литературе закон Гей-Люссака обычно называют законом Шарля и наоборот. Кроме того, законом Гей-Люссака называют также химический закон объёмных отношений.

13. Сформулируйте и запишите закон Шарля. Какому процессу он соответствует?

Зако́н Ша́рля или второй закон Гей-Люссака — один из основных газовых законов, описывающий соотношение давления и температуры для идеального газа. Изохорический или изохорный процесс — термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать (охлаждать) вещество в сосуде, который не изменяет своего объёма.

При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре (см. Закон Шарля). В реальных газах закон Шарля не выполняется.

Термодинамика.

1. Что называется внутренней энергией?

Сумма кинетических  энергий хаотического движения всех частиц тела относительно центра масс тела  (молекул, атомов) и потенциальных энергий  их  взаимодействия друг с другом называется внутренней энергией

2. Какие вы знаете способы изменения внутренней энергии?

3. Как найти количество теплоты при нагревании тела, сгорании топлива, плавлении, рообразовании?

4. Как найти количество теплоты при охлаждении, отвердевании, конденсации?

5. Как в термодинамике найти работу газа при различных изопроцессах?

При расширении работа, совершаемая газом, положительна, при сжатии – отрицательна. В общем случае при переходе из некоторого начального состояния (1) в конечное состояние (2) работа газа выражается формулой:

или в пределе при ΔV_i → 0:

В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0.

В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением:

A = p (V2 – V1) = pΔV.

В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением Q = A

6. Дайте определение адиабатного процесса.

Адиабати́ческий, или адиаба́тный проце́сс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством

7. Запишите формулу первого закона термодинамики. В каких случаях каждая из величин, одящих в формулу, положительная? отрицательная? равна нулю?

Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Он формулируется следующим образом: