САМОСТІЙНА РОБОТА

Опорні конспекти з молекулярно-кінетичної теорії

(МКТ)

«Матерія є філософська категорія для позначення об'єктивної реальності, яка дана людині у відчуттях його»

В.І. Ленін

порядок величин

Діаметр і маса молекул:

У 1 см ³ води міститься 3,7-10 ²² молекул (10 ⁶ 1 / с за 10 ⁹ років).

3.		полярна маса речовини (це маса 1 благаючи речовини):
4.		кількість речовини або кількість молей речовини
5.		число молекул в даній масі речовини
6.		маса речовини
			7.		визначення молярної маси

приклади:

броунівський рух

Броунівським рухом називають безперервне хаотичний рух частинок, поміщених в рідину або газ, що знаходяться в підвішеному стані.

Сили взаємодії молекул

Гази , рідини і тверді тіла

Ідеальний газ в МКТ

Ідеалізація - метод наукового пізнання, прокладає шлях до вирішення складних завдань.

Ідеальний газ - найпростіша фізична модель реального газу

І д е г а а л 3 ь н и й

Ідеальний газ - це газ, взаємодія між молекулами якого дуже малий => Е * »Е _р .

Основне рівняння МКТ

Тиск газу виникає в результаті зіткнення молекул зі стінками посудини, в якому знаходиться газ.

Запис і пояснення формули основного рівняння МКТ

де М о - маса однієї молекули газу;

- число молекул в одиниці об'єму або концентрація молекул газу;

Про - середня квадратична швидкість руху газових молекул. Тиск ідеального газу пропорційно добутку маси молекули, концентрації молекул та середньому квадрату швидкості руху молекул.

2. Так як - середня кінетична енергія поступального руху молекул,

то

Так як , то маємо

де Р - щільність газу.

манометри

Теплове рівновагу . температура

Два тіла - А і В, кожне з яких знаходиться в тепловій рівновазі з тілом С, знаходяться в тепловій рівновазі один з одним. Тіло З може служити приладом, що вимірює ступінь нагретости тіла А і В.

Тепловим рівновагою називають такий стан, при якому всі термодинамічні параметри р, V, t як завгодно довго залишаються незмінними.

Термометри

Гази в стані теплової рівноваги

- постійна Больцмана.

Швидкості молекул газу

Завдання. Знайти середню квадратичну швидкість молекули водню при температурі 27 ° С.

Експериментальне визначення швидкості молекул. Досвід Штерна (1920)

Рівняння стану ідеального газу

Рівняння, що зв'язує р; V; Т, що характеризує стан даної системи газу, називається рівнянням ідеального газу.

універсальна газова стала.

- рівняння Клапейрона-Менделєєва (для довільної маси та)

(Для одного благаючи)

рівняння Клапейрона

Для даної маси газу добуток його тиску на обсяг, поділений на абсолютну температуру, - величина постійна.

Газові закони 1. Закон Бойлм-Маріопа (1662)

Процес зміни стану термодинамічної системи при постійній температурі називається ізотермічним.

2. Закон Шарля (1787)

Процес зміни стану термодинамічної системи при постійному обсязі називають ізохорним.

3. Закон Гей-Люссака (1802)

Процес зміни стану термодинамічної системи при постійному тиску називають Ізобаричний.

Насичена пара і його властивості

Пар, що знаходиться в стані динамічної рівноваги зі своєю рідиною, називається насиченою парою.

• 3. Властивості насиченої пари:
  • а) стан насиченої пари наближено описується рівнянням:

б) при Т = const: р не залежить від V _y так як п не залежить від V.

в) при V - const : р змінюється швидше, ніж Т, внаслідок збільшення концентрації молекул (щільності) пара.

3. Поведінка насиченої пари в закритих судинах

кипіння рідин

Випаровування, що відбувається одночасно з поверхні і по всьому об'єму рідини при певній постійній температурі, називають кипінням.

Складовими частинами зовнішнього тиску є атмосферний тиск і тиск, пов'язаний з силами поверхневого натягу:

За умовою кипіння маємо:

Деякі особливості рідини при кипінні:

• Температура кипіння рідини залежить від тиску - з підвищенням зовнішнього тиску температура кипіння підвищується, а з пониженням тиску - знижується:

• Температура кипіння залежить від наявності домішок в рідині - температура кипіння розчину вища за температуру чистого розчинника при тому ж тиску (якщо вода містить 40% кухонної солі, то

= 108 ° С);

• При переході рідини в газоподібний стан кінетична енергія молекул не змінюється (температура пара дорівнює температурі киплячій рідини при нормальному атмосферному тиску).

критична температура

У кожної речовини є своя критична температура.

Наприклад, для води - 374 ° С, кисню - 118 ° С, водню - 240 ° С.

Вологість повітря

Під вологістю повітря розуміється зміст водяної пари в повітрі. (За 1 рік на Землі випаровується 4,25- 10 ^м т Н ₂ 0.)

1. Абсолютною вологістю повітря називається кількість водяної пари, що містяться в одиниці об'єму повітря (1 м ³ ), тобто щільність парів води, що містяться в повітрі.

2. Відносною вологістю повітря називається відношення абсолютної вологості до тієї кількості водяної пари, яка необхідна для насичення 1 м ³ повітря при даній температурі.

або

• (В метеорології вологість оцінюється по тиску водяної пари в мм рт. Ст.)
• 3. Температура, при якій ненасичений раніше повітря стає насиченим, називається точкою роси ( t _p ).

Вдень температура повітря 20 ° С, до вечора при температурі 17 ° С на грунті з'явилася роса, так як при 17 ° С абсолютна вологість повітря стала

г

дорівнює щільності насиченої пари (Р ~ Рн ~ Г), а відносна

см

вологість стала дорівнює 100%.

• 4. Прилади для визначення вологості і точки роси:
  • • гігрометри: власний (ф), конденсаційний ( t _p і),
  • • психрометрами, р).
• 5. Суб'єктивне відчуття вологості повітря людиною

• 6. Використання та облік:
  • • в метеорології;
  • • при зберіганні продуктів і матеріалів;
  • • при зберіганні творів мистецтв;
  • • в проектуванні будівельних споруд, машин, механізмів, що піддаються дії вологи.

Поверхневий натяг рідин

речовина		а- залежить:
вода	72,8	1) від роду рідини;
гас	29	2) від наявності домішок;
спирт	22,6	3) від температури
ртуть	513	(при Т Т, то а -? 0).

3. Сили поверхневого натягу визначають форму і властивості крапель рідини, мильної бульбашки. Ці сили утримують на поверхні води сталеву голку і комаха водомір, утримують вологу на поверхні тканини.

Змочування . капілярні явища

1. Змочування - явище, яке виникає внаслідок взаємодії молекул рідини з молекулами твердих тіл і приводить до викривлення поверхні рідини на кордоні з твердим тілом.

Поверхня рідини, викривлена на кордоні з твердим тілом, називається меніском (0 - крайовий кут).

2. Під капілярними явищами розуміють зміна висоти рівня рідини у вузьких трубках, пустотах - капілярах.

- сила поверхневого натягу рідини в капілярі - сила тяжіння стовпчика рідини в капілярі

- висота підняття (зниження) рідини в капілярах,

де р- щільність рідини, g - прискорення сили тяжіння, г-радіус капіляра.

3. Облік і використання капілярних систем - підняття води в грунті, система кровоносних судин в легенях, коренева система рослин, ґнотовий спосіб подачі масла до деталей машин, «промокашка», гігроскопічність тел.

Кристалічні та аморфні тіла

Твердими тілами є тіла, що зберігають свій об'єм і форму (тверді тіла знаходяться переважно в кристалічному стані).

1. Кристали - це тверді тіла, атоми, молекули, іони яких займають певні, впорядковані положення в просторі, звані кристалічними гратами.

Властивості кристалічних тіл

• 1) Правильна геометрична форма і обсяг;
• 2) Певна температура плавлення;
• 3) Основною властивістю монокристалів є анізотропія - неоднаковість фізичних властивостей (механічних, теплових, світлових, електричних) в різних напрямках кристала.
• 2. Аморфні тіла - це тіла, які не мають суворої повторюваності у всіх напрямках основних структурних осередків кристалічної решітки.

Властивості аморфних тіл

• 1) Аморфні тіла ізотропні - фізичні властивості в усіх напрямках однакові.
• 2) При низьких температурах мають властивості твердих тіл, а в міру підвищення температури - властивості рідин.
• 3) Аморфні тіла не мають певної температури плавлення.
• 3. Одне з основних напрямків використання фізики твердого тіла - створення матеріалів із заданими механічними, магнітними, електричними і іншими властивостями (напівпровідники, надпровідники, полімери).

Деформація. Види деформацій твердих тіл

Деформацією називається зміна форми або об'єму тіла під дією зовнішніх сил.

Деформації можуть бути пружними або пластичними.

Механічні властивості твердих тіл

Наприклад:? * 2, М0 ^П Па (Fe) ? = 710 ¹⁰ Па {Л1),

Так як , маємо

- сила дії на матеріал або сила пружності матеріалу »

де - жорсткість матеріалу, то