
- •Конспект лекций по физике
- •Раздел 2 Молекулярная физика и термодинамика
- •Основы молекулярно-кинетической теории. Термодинамика
- •Основы молекулярно-кинетической теории. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Сила и энергия взаимодействия молекул. Шкалы измерения температуры
- •Сила и энергия взаимодействия молекул
- •Контрольные вопросы:
- •Идеальный газ. Давление газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа
- •Контрольные вопросы:
- •Зависимость давления газа от температуры при постоянном объеме. Температура как мера средней кинетической энергии движения молекул
- •Связь между абсолютной температурой и кинетической энергией поступательного движения молекул
- •Контрольные вопросы:
- •Уравнение Клапейрона - Менделеева. Закон Дальтона
- •Количество молекул в 1 моле любого вещества одинаково и называется числом Авогадро:
- •2. 1 Моль любого газа при нормальных условиях занимает объём 22,4 дм3. (закон Авогадро).
- •Контрольные вопросы:
- •Изопроцессы и их графики
- •Контрольные вопросы:
- •Выберете правильный ответ на поставленный вопрос
- •Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скорости и энергии теплового движения
- •Контрольные вопросы:
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана
- •Контрольные вопросы:
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса
- •Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ. Критическое состояние вещества
- •Контрольные вопросы:
- •Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул
- •Контрольные вопросы:
- •Выберите правильный ответ на поставленный вопрос
- •Основы термодинамики Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы
- •Изменение внутренней энергии тела в процессе теплообмена и совершения работы. Уравнение теплового баланса
- •Уравнение теплового баланса
- •Контрольные вопросы:
- •Первое начало термодинамики. Адиабатный процесс
- •Контрольные вопросы:
- •Выберите правильный ответ на поставленный вопрос
- •Работа газа. Круговой процесс. Кпд кругового процесса Работа газа при изменении объема
- •Контрольные вопросы:
- •Принцип действия тепловой машины. Цикл Карно
- •Кпд тепловой машины
- •Контрольные вопросы:
- •Необратимые процессы. Понятие о втором начале термодинамики
- •Контрольные вопросы:
- •Явления переноса в термодинамически неравновесных системах
- •Контрольные вопросы:
- •Выберите правильный ответ на поставленные вопросы:
- •Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы
- •Свойства паров. Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха. Парообразование
- •Влажность воздуха. Точка росы. Способы определения влажности
- •Приборы для определения влажности воздуха
- •Контрольные вопросы:
- •Кипение.
- •Контрольные вопросы:
- •Характеристика жидкого состояния вещества.
- •Молекулярное давление поверхностного слоя жидкости
- •Энергия поверхностного слоя жидкости.
- •Поверхностное натяжение
- •Смачивание
- •Капиллярность
- •Контрольные вопросы:
- •Кристаллическое состояние вещества. Типы связей в кристаллах, виды кристаллических структур
- •Полиморфизм
- •Применение кристаллов
- •Жидкие кристаллы
- •Контрольные вопросы:
- •Механические свойства твердых тел
- •Закон Гука. Модуль упругости
- •Диаграмма растяжения твердого тела
- •Контрольные вопросы:
- •Тепловое расширение твердых тел.
- •Плавление и кристаллизация. Диаграмма фазовых состояний
- •Контрольные вопросы:
Контрольные вопросы:
1. Что и как учитывает уравнение Ван-дер-Ваальса по сравнению с уравнением Клапейрона – Менделеева?
2. Напишите уравнение. Ван-дер-Ваальса.
3. Проанализируйте изотерму Ван-дер-Ваальса.
4. Что такое критическое состояние вещества?
Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул
Молекулы газа при хаотическом движении
непрерывно сталкиваются друг с другом.
Длина свободного пробега молекул
(между столкновениями) различна, но
можно говорить о средней длине
свободного пробега молекул á
ñ.
Минимальное расстояние, на которое сближаются при столкновении центры двух молекул, называется эффективным диаметром молекулы (Рисунок 14).Он зависит от температуры (скорости молекул) и с увеличением температуры несколько уменьшается.
Средняя длина свободного пробега:
,
где: áJñ - средняя
арифметическая скорость;
- среднее число столкновений, испытываемых
одной молекулой газа за 1с, которое равно
числу молекул в объеме «ломаного»
цилиндра диаметром d:
.
Здесь n – концентрация
молекул, объем цилиндра
,
где d – эффективный
диаметр молекулы.
Рисунок 14. К расчету средней длины свободного пробега молекулы
В итоге:
.
При учете движения других молекул
Таким образом, средняя длина свободного
пробега молекулы:
.
- средняя длина свободного пробега
обратно пропорциональна концентрации
молекул n, т.е.
обратно пропорциональна давлению p.
Контрольные вопросы:
Что называется эффективным диаметром молекулы?
Как рассчитать среднюю длину свободного пробега молекулы?
Выберите правильный ответ на поставленный вопрос
|
|
|
1.
2.
3.
4.
5.
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1.
2.
3.
4.
5.
|
|
|
|
|
|
|
1. (р + )(V - b) = RT 2. (р + )(V + b) = RT 3. (р - )(V2 - b) = RT
4. (р +
5. (р - )(V - b) = RT |
|