6. Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории строения вещества. Масса и размеры молекул

В

Каждое утверждение доказать опытным путем (привести примеры)

основе МКТ (молекулярно – кинетической теории) строения вещества лежат три утверждения

1. вещество состоит из частиц;

2. эти частицы беспорядочно движутся;

3. частицы взаимодействуют друг с другом.

1. Относительная молекулярная масса.

Т.к. массы молекул очень малы, то удобнее использовать в расчетах не абсолютные значения масс, а относительные. По международному соглашению массы всех атомов и молекул сравнивают с массы атома углерода.

О

тносительной молекулярной (или атомной) массой вещества называют отношение массы молекулы (или атома) m₀ данного вещества к массы атома углерода m_0c.

Относительные атомные массы всех химических элементов точно измерены, их значение берем из таблицы Д.И.Менделеева.

2. Количество вещества и постоянная Авогадро.

Т.к. число молекул в любом теле очень велико, то в расчетах используют не абсолютное число молекул, а относительное. В Международной системе единиц количество вещества выражают в молях. (обозначение - ).

Один моль – это количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

N_A - постоянная Авогадро - число атомов или молекул содержащееся в одном моле любого вещества.

N_A=6*10²³ моль^-1.

Количество вещества  равно отношению числа молекул N в данном теле к постоянной Авогадро N_A, т.е. к числу молекул в одном моле вещества.

3. Молярная масса.

Молярной массой  вещества называют массу вещества, взятого в количестве одного моля. Тогда молярная масса вещества равна произведению массы молекулы на постоянную Авогадро.

=m₀*N

где m₀ – масса одной молекулы.

Формулы нельзя вывести, их надо запомнить.

Все остальные формулы можно вывести. Например:

М

m=m₀*N

асса любого количества вещества равна произведению массы одной молекулы на число молекул в теле.

Можно вывести следующее утверждение. Количество вещества равно отношению массы вещества к его молярной массе. (определение количества вещества из химии).

7. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева—Клапейрона). Изопроцессы.

1. Уравнение состояния. (Уравнение Менделеева – Клапейрона).

Подставим в уравнение P=nkT выражение для концентрации молекул газа. n= Получим: . где k*N_A=R.

R=1,38*10^-23Дж/К*6,02*10²³моль^-1=8,31 универсальна газовая

постоянная.

П

олучим: Уравнение состояния для произвольной массы идеального газа.

Уравнение Менделеева – Клапейрона.

У

равнение Клапейрона. Связь между давлением, объемом и температурой идеального газа, который может находиться в двух любых состояниях.

2. Газовые законы.

Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра называют газовыми законами.

Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами.

а) Изотермический процесс. (T=const). Закон Бойля – Мариотта

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре называют изотермическим.

п

P₁V₁=P₂V₂=const

ри T=const

Для данной массы газа произведение давление газа на его

объем постоянно, если температура газа не меняется.

. Обратная зависимость между давлением и температурой., График

b) Изобарный процесс. (P=const). Закон Ж. Гей-Люссака.

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называют изобарным.

Д

ля данной массы газа отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется.

Данная зависимость графически изображается прямой, которая называется изобарой. График

с) Изохорный процесс. (V=const). Закон Шарля.

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называют изохорным.

Д

ля данной массы газа отношение давления к температуре постоянно, если объем газа не меняется.

Данная зависимость графически изображается прямой, которая называется изохорой. График.