Молекулярная физика.

1.Основные положения молекулярно - кинетической теории строения веществ

- Все вещества состоят из молекул, между которыми имеются промежутки

-Все атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловое движение)

- Атомы и молекулы взаимодействуют между собой

2. Молекула – мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.

Атом – химически неделимая частица вещества.

Тепловое движение — процесс хаотического (беспорядочного) движения частиц, образующих вещество. Чаще всего рассматривается тепловое движение атомов и молекул. Важнейшими доказательствами существования движения молекул является Броуновское движение и диффузия.

3. Броуновское движение — беспорядочное движение микроскопических, видимых, взвешенных в жидкости (или газе) частиц (броуновские частицы) твёрдого вещества (пылинки, крупинки взвеси, частички пыльцы растения и так далее), вызываемое тепловым движением частиц жидкости (или газа).

4.Диффузия — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.

5. Распределение молекул по скоростям (распределение Максвелла).

Скорости молекул газа имеют различные значения и направления, причем из-за огромного числа соударений, которые ежесекундно испытывает молекула, скорость ее постоянно изменяется. Поэтому нельзя определить число молекул, которые обладают точно заданной скоростью v в данный момент времени, но можно подсчитать число молекул, скорости которых имеют значение, лежащие между некоторыми скоростями v₁ и v₂ . На основании теории вероятности Максвелл установил закономерность, по которой можно определить число молекул газа, скорости которых при данной температуре заключены в некотором интервале скоростей. Согласно распределению Максвелла, вероятное число молекул в единице объема; компоненты скоростей которых лежат в интервале от V_x доV_x +dV_x , от V_y до V_y +dV_y и от V_x до V_z +dV_z. Отсюда следует, что число молекул, абсолютные значения скоростей которых лежат в интервале от v до v + dv, имеет вид Распределение Максвелла достигает максимума при скорости , т.е. такой скорости, к которой близки скорости большинства молекул.

С Повышением температуры наиболее вероятная скорость возрастает, поэтому максимум распределения молекул по скоростям сдвигается в сторону больших скоростей, а его абсолютная величина уменьшается. Следовательно, при нагревании газа доля молекул, обладающих малыми скоростями, уменьшается, а доля молекул с большими скоростями увеличивается. Таким образом, .

6. Барометрическая формула.

Барометрическая формула позволяет найтиатмосферное давление в зависимости от высоты или, измерив давление, найти высоту.

7. Температура – физ величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы.

Термометр — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: жидкостные, механические, электрические, оптические, газовые.

Наиболее известные температурные шкалы:

1) Шкала Цельсия: за нуль принималась температура смеси воды и льда, а температура кипения воды приравнивалась к 100º. За градус принимается сотая часть интервала между этими реберными точками. Эта шкала более рациональна, чем шкалы Фаренгейта и Реомюра, и широко используется в науке.

2) Шкала Фаренгейта: за нуль принималась точка, до которой в один очень холодный зимний день (дело было в Данциге) опустилась ртуть в термометре учёного. В качестве другой отправной точки он выбрал температуру человеческого тела. По этой не слишком логичной системе точка замерзания воды на уровне моря оказалась равной +32º, а точка кипения воды +212º.

3) Шкала Кельвина: нулевая точка, или абсолютный нуль, представляет собой самую низкую температуру, какая только возможна, т. е. некое теоретическое состояние вещества, при котором его молекулы полностью перестают двигаться. Это значение было получено путём теоретического изучения свойств газа, находящегося под нулевым давлением. По стоградусной шкале абсолютный нуль, или нуль Кельвина, соответствует -273,15ºС. Следовательно на практике 0ºС может быть приравнен к 273К.

4)Шкала Реомюра: За нижнюю реберную точку была принята точка замерзания воды. Градус Реомюр произвольно определил как одну тысячную от объёма, который занимает спирт в резервуаре и трубке термометра при нулевой точке. При нормальных условиях точка кипения воды по этой шкале составляет 80º

8. Идеальный газ.

Идеальным называют газ, обладающий следующими свойствами:

-силы взаимодействия между молекулами отсутствуют

-молекулы рассматриваются как материальные точки

-соударения между молекулами подчиняются законам абсолютно упругого удара

9. Уравнение состояния идеального газа. Законы идеально газа.

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

P — давление, Vm — молярный объём, R — универсальная газовая постоянная, T — абсолютная температура, К, M — молярная масса, m — масса.