3. М о л е к у л я р н а я ф и з и ка и т е р м о д и н а м и к а

В основе молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества лежат утверждения:

1. Вещество состоит из мельчайших частиц (молекул, атомов,…).

2. Частицы беспорядочно движутся.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом..

Относительной молярной массой (атомной) называют отношение массы молекулы (атома) данного вещества к 1/12 массы атома углерода:.

Молярная масса вещества – масса вещества, взятого в количестве одного моля: , где- постоянная Авогадро. В одном моле любого вещества содержитсямолекул.

Количеством вещества называется отношение числа молекулк числу Авогадро:.

Идеальный газ – газ, в котором молекулы движутся свободно и взаимодействуют между собой и со стенками сосуда только при столкновениях (эта модель удовлетворительно описывает достаточно разреженные газы).

Концентрацией молекул n называется отношение числа молекул N в объеме V к этому объему V: .

Давление p можно выразить формулой: - основное уравнение молекулярно–кинетической теории (МКТ) газов.

Средняя кинетическая энергия , где- постоянная Больцмана.

Уравнение Менделеева – Клапейрона , где- универсальная газовая постоянная.

Уравнение Клапейрона: .

Изопроцессы – процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров (p,V,T).

• закон Бойля – Мариотта; процесс изменения состояния термодинамической системы, при постоянной температуре – изотермический , при.

• закон Гей-Люссака; процесс изменения термодинамической системы, при постоянном давлении – изобарный , при.

• закон Шарля; процесс изменения термодинамической системы, при постоянном объеме – изохорный , при.

Внутренняя энергия тела U – это энергия движения и взаимодействия его частиц,

Для одноатомного газа

- идеальный газ:U=3/2NkT

Внутренняя энергия – функция макроскопических параметров состояния тела.

Способы изменения внутренней энергии:

1. Совершение работы (перемещение частей относительно друг друга).

2. Теплообмен (процесс переноса части внутренней энергии от одного тела к другому или между частями тела, обусловленный различной температурой и несвязанный с совершением работы).

Часть внутренней энергии, передаваемая при теплообмене, называют количеством теплоты.

Нагревание, охлаждение	Парообразование, конденсация	Плавление, кристаллизация
Q=cmt	Q= r m	Q= ג m

Количество теплоты – функция процесса.

А - работа газа при изменении его объема.

Удельная теплоемкость вещества – это величина равная количеству теплоты, необходимого для нагревания 1 кг вещества на 1К.

Молярная теплоёмкость - это физическая величина, численно равная количеству теплоты, необходимого для нагревания 1 моль вещества на 1 К.

, М - молярная масса вещества.

Первый закон термодинамики: изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе: .

1. При изохорном процессе, V=const, A=const, то (при нагреванииQ>0).

2. При изотермическом процессе ,.

3. при изобарном процессе .

Второй закон термодинамики:

Все самопроизвольные процессы в любой неравновесной системе происходит в направлении, при котором энтропия системы возрастает, пока не достигнет максимального значения, соответствующего состоянию теплового равновесия.

Третий закон термодинамики: абсолютный нуль температуры не достижим, к нему лишь можно асимптотически приближаться.

Тепловые двигатели – устройства, совершающие механическую работу за счет использования внутренней энергии топлива:

Коэффициент теплового двигателя (КПД): .