16. Неидеальный газ. Уравнение вад-дер-ваальса. Диаграмма состояния.

НЕИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ – газ, между молекулами которого существуют заметные силы межмолекулярного взаимодействия.

Для описания свойств реальных газов применяются уравнения состояния, одним из таких уравнений является уравнение Ван-дер-Ваальса состояния реального газа:

Где - внутреннее давление, обусловленное силами притяжения между молекулами, b – поправка на собственный обьем молекул, учитывающая действие сил отталкивания между молекулами и равная учетверенному объему молекул в 1 моле газа: , где N_A – число Авогадро, d – диаметр молекулы. С помощью безразмерных переменных , , , называемых приведенными параметрами состояния, уравнение Ван-дер-Ваальса переписывается в форме приведенного уравнения состояния: , не содержащего постоянных, характеризующих вещество.

17. Жидкости. Молекулярное строение жидкости. Средняя скорость движения молекул в жидкости. Поверхностное натяжение жидкости.

ЖИДКОСТИ – тела, которые имеют определенный объем, но не имеют упругости формы. Жидкости отличаются сильным межмолекулярным взаимодействием и вследствие этого малой сжимаемостью.

В жидкостях наблюдается упорядоченное относительное расположение соседних частиц жидкости внутри малых ее объемов. Молекулы жидкости совершают тепловые колебания около положений равновесия со средней частотой , и амплитудой, определяемой объемом, предоставленным молекуле ее соседями.

Работа изотермического образования 1см² поверхности называется поверхностным натяжением σ данной жидкости на границе с другой фазой: , где n₁=N/S – число молекул в 1 см² поверхностного слоя. Поверхностное натяжение выражается также формулой , где ∆F – изменение свободной поверхностной энергии, ∆S - изменение площади поверхностного слоя.

Средняя скорость движения молекул в жидкости:

, где Т – абсолютная температура, μ – молекулярный вес газа, R – универсальная газовая постоянная Больцмана,

m – масса молекул газа.

18. Электрическое поле в вакууме. Элементарный заряд. Закон кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей.

Взаимодействие между неподвижными электрически заряженными частицами или телами осуществляется посредством электростатического поля. Электростатическое поле представляет собой стационарное, т.е. не изменяющееся во времени , электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами. Оно явл-ся частным случаем электромагнитного поля, с помощью которого осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами, которые в общем случае могут произвольным образом двигатся относительно системы отсчета.

Силовой характеристикой эл.поля служит вектор его напряженности

, где F – сила, действующая со стороны поля на неподвижный «пробный» заряд q₀ , помещенный в рассматриваемую точку поля. Напряженность эл.поля – физическая величина, равная отношению силы, с которой эл. поле действует на точечный заряд к значению этого заряда. Напряженность эл. поля не зависит от времени.

Результирующая сила F, действующая на пробный заряд q₀ со стороны поля, созданного системой неподвижных зарядов q₁, q₂…, равна векторной сумме сил F_i , приложенных к нему со стороны каждого из полей зарядов q_i: , отсюда следует принцип суперпозиции (наложения эл. полей): , напряженность эл. поля системы точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из этих зарядов в отдельности.

Эл. заряд любого тела состоит из целого числа элементарных зарядов. Наименьшая устойчивая частица, обладающая отрицательным элементарным зарядом, наз-ся электроном, положительным – протоном.

Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия между точечными электрическими зарядами, находящимися в вакууме, прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: , где E₀=8,85*10^-12 к²/н*м² – электрическая постоянная.