Molekul_modul (1)


Предмет, задачі та методи молекулярної фізики.
Молекуля
·рна фі
·зика  розділ [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], який вивчає речовину на рівні [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Осн. положення
будь-яка речовина складається з найменших частинок  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] або атомів, які перебувають у постійному безладному (хаотичному) русі;
між молекулами діють сили притягання і відштовхування. Хаотичний рух молекул (атомів) називають тепловим рухом.
Властивості тіл визначаються насамперед їхньою внутрішньою будовою, властивостями частинок, з яких вони складаються, силами, які діють між частинками та ін. Тому питання про будову речовини є одним з основних у фізиці та інших науках про природу.


Основи молекулярно-кінетичної теорії будови речовини. Положення.
молекуля
·рно-кінети
·чна тео
·рія  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] теорія, що пояснює [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], виходячи з [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Теорія постулює, що [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] є наслідком хаотичного руху надзвичайно великої кількості мікроскопічних частинок ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] та[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
Молекулярно-кінетична теорія виходить із того, що речовина, зокрема [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] складається з великої кількості мікроскопічних частинок (молекул), які рухаються хаотично. Частинки стикаються між собою та зі стінками посудини, створюючи на ці стінки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Усі зіткнення вважаються пружними, тобто проходять без втрати [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Середня [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] руху частинок залежить від [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Середня кінетична енергія руху молекули
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
-Будь-які речовини мають дискретну (переривчасту) будову. Вони складаються з найдрібніших частинок молекул і атомів. Підтвердженням дискретності є прокатка, кування металу, отримання 1974 року фотографії окремих молекул і атомів, розчинність речовин тощо.
- Молекули знаходяться в стані неперервного хаотичного (невпорядкованого) руху, що називається тепловим і у загальному випадку є сукупністю поступального, обертального і коливального рухів.
-Молекули взаємодіють одна з одною із силами електромагнітної природи, причому на великих відстанях вони притягуються, а на малих  відштовхуються. Сили притягання і відштовхування між молекулами діють постійно.

Маса атомів і молекул. Одинична атомна маса. Відносна атомна або молекулярна маса. Кількість речовини.
Для измерения масс атомов и молекул в физике и химии принята единая система измерения. Эти величины измеряются в относительных единицах – атомных единицах массы.
Атомная единица массы (а.е.м.) равна 1/12 массы m атома углерода 12С (m одного атома 12С равна 1,993 10-26 кг).
Относительная атомная масса элемента (Ar) – это безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента к 1/12 массы атома 12С. При расчете относительной атомной массы учитывается изотопный состав элемента. Величины Ar определяют по [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Относительная молекулярная масса соединения (Mr) – это безразмерная величина, равная отношению массы m молекулы вещества к 1/12 массы атома 12С:
Количество вещества  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] или любые другие частицы). [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]количества вещества в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]


Основні положення молекулярно-кінетичної теорії газів.
Для газів характерні великі міжмолекулярні відстані, малі сили притягання, тому гази можуть необмежено розширюватись. Молекули газу хаотично рухаються, співударяються одна з одною і зі стінками посудини
Для пояснення властивостей речовини в газоподібному стані в фізиці введемо модель ідеального газу.
Ідеальний газ - це газ, в якому молекули можна вважати матеріальними точками, а силами притягання й відштовхування між молекулами можна знехтувати. У природі такого газу не існує, але близькими за властивостями можна вважати реальні розріджені гази, тиск в яких не перевищує 200 атм і які перебувають при не дуже низькій температурі, оскільки відстань за таких умов між молекулами набагато перевищує їх розміри. Нехай всередині посудини, площа стінки якої S міститься ідеальний одноманітний газ з молекулами масою m0 кожна, які хаотично рухаються зі швидкостями [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ].
Загальна кількість молекул в посудині N, а через [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] позначимо середню квадратичну швидкість їх руху;
Свойства идеального газа на основе молекулярно-кинетических представлений определяются исходя из физической модели идеального газа, в которой приняты следующие допущения:
объём частицы газа равен нулю (то есть, диаметр молекулы [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] пренебрежимо мал по сравнению со средним расстоянием между ними, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]) [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ];
импульс передается только при соударениях (то есть, силы притяжения между молекулами не учитываются, а силы отталкивания возникают только при соударениях);
суммарная энергия частиц газа постоянна (то есть, нет передачи энергии за счет передачи тепла или излучения)
Тиск газу. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).
Температура. Термодинамічна рівновага. Релаксація; час релаксації. Нульовий закон термодинаміки. Співвідношення між термодинамічною температурою та одиницями енергії. Стала Больцмана.
Температу
·ра (від [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] temperatura  належне змішування, нормальний стан)  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], яка описує здатність макроскопічної системи (тіла), що знаходиться в стані [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], до передачі [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] іншим тілам.
Позначається літерою T або t.
На побутовому рівні температура пов'язана із суб'єктивним сприйняттям «тепла» і «холоду». Теплі тіла мають більшу температуру, холодні меншу. В розумінні сучасної фізики температура пов'язана з [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] та [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Температура відіграє важливу роль у багатьох галузях [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], включаючи [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Властивості
В стані рівноваги температура має однакове значення для всіх макроскопічних частин [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Якщо в системі два тіла мають однакову температуру, то між ними не відбувається передачі тепла. Якщо існує різниця температур, то тепло переходить від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою.
На мікроскопічному рівні температура пов'язана із [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] та [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], із яких складаються фізичні тіла, а саме з їх [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Температу
·ра скалярна [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], яка характеризує середню кінетичну енергію частинок макроскопічної системи, що припадає на одну [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], що перебуває в стані[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Температу
·ра (від [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] temperatura  належне змішування, нормальний стан) скалярна [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], яка характеризує середню кінетичну енергію частинок макроскопічної системи, що припадає на одну [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], що перебуває в стані [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

Рівнова
·га термодинамі
·чної систе
·ми  стан, при якому [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] займає певний [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], і перебуває у рівноважному стані (стані рівноваги). Такий стан є тоді, коли [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ],[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] і хімічний склад системи в усіх її частинах, якими малими вони б не були, є однаковими.
Процес встановлення рівноваги в термодинамічній системі складний і загалом включає в себе декілька стадій. Якщо сполучити між собою дві різні системи загалом з різним хімічним складом, температурою і тиском, то перш за все встановлюється рівновага тиску. Наступним за швидкістю процесом є встановлення температурної рівноваги. Встановлення рівноваги за складом може відбуватися дуже довго. Наприклад, у випадку [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Тому часто про рівноважні системи говорять, що в них уже відбулися всі швидкі процеси, а всі повільні процеси ще не завершилися.

Релаксація ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] релаксация; [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] relaxation; [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Relaxation f, Ermьdung f) – процес зменшення величини збурення у [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] завдяки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], поступовий перехід фізичної системи до стану [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Часто характеризується [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
1) Процес поступового переходу фізичної чи фізико-хімічної системи з нерівноважного стану, спричиненого зовнішніми впливами, у стан термодинамічної рівноваги або в певний стаціонарний стан. До релаксації належать: вирівнювання концентрації розчиненої речовини в розчині після того, коли вона вся розчинилася; розряджання електричного конденсатора тощо. Характеризують різні види релаксації часом її перебігу.
2) Процес зменшення напружень у часі внаслідок [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] при незмінних зовнішніх умовах і розмірах тіла. Час, протягом якого напруга зсуву в тілі зменшиться в е разів (е = 2,71828...), називається періодом релаксації і позначається
·:
· = µ /
·, де µ – [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] рідини;
· – [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ];
· – [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Якщо
· – час дії сили на тіло, більший за період релаксації (
· >
·), то тіло – рідина, якщо навпаки (
·<
·), то тіло – тверде.
Релаксація ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] релаксационный, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] relaxation, relaxational, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] relaxatisch, Relaxations) – пов’язаний з релаксацією; р е л а к с а ц і й н і к о л и в а н н я – [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], які за формою (графіком) дуже відрізняються від синусоїдальних ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]) коливань завдяки тому, що в системах, де вони відбуваються, істотну роль відіграють дисипативні сили ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ],[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] – у [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] – у електричних системах).
Нульовий закон термодинаміки. ---------- ?????
Ста
·ла Бо
·льцмана (k або kB)  фізична стала, що визначає зв'язок між [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] та [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Названа на честь австрійського фізика [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], який зробив великий вклад в[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], у якій ця стала займає ключову позицію. Її експериментальне значення в системі [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] дорівнює
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]/[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Числа у круглих дужках вказують стандартну [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в останніх цифрах значення величини. В принципі, сталу Больцмана можна отримати з визначення [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] та інших[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (для цього потрібно вміти розрахувати з перших принципів температуру [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] води). Але визначення сталої Больцмана за допомогою основних принципів занадто складне і нереальне при сучасному розвитку знань у цій галузі.
Стала Больцмана  зайва фізична стала, якщо вимірювати температуру в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], що дуже часто робиться в фізиці. Вона є, власне, зв'язком між добре визначеною величиною  енергією і градусом, значення якого склалося історично.


Підтвердження молекулярно-кінетичної теорії : Броунівський рух, дифузія, молекулярні пучки.
Кінети
·чна тео
·рія або молекуля
·рно-кінети
·чна тео
·рія  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] теорія, що пояснює [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], виходячи з [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Теорія постулює, що [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] є наслідком хаотичного руху надзвичайно великої кількості мікроскопічних частинок ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] та[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]). Успішне пояснення багатьох законів термодинаміки, виходячи з положень кінетичної теорії, стало одним із факторів на шляху до підтвердження атомарної будови речовин у природі. В сучасній фізиці молекулярно-кінетична теорія розглядається як складова частина [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Молекулярно-кінетична теорія виходить із того, що речовина, зокрема [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] складається з великої кількості мікроскопічних частинок (молекул), які рухаються хаотично. Частинки стикаються між собою та зі стінками посудини, створюючи на ці стінки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Усі зіткнення вважаються пружними, тобто проходять без втрати [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Середня [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] руху частинок залежить від [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Середня кінетична енергія руху молекули
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де m  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] частинки, v  її [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], kB  стала Больцмана, T  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Середня швидкість частинок у газі дорівнює
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де R  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], M  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Тиск газу на стінки посудини визначається з того міркування, що при пружньому відбитті частинки від стінки, зміна її [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] дорівнює 2mvx, де vx  перпендикулярна до стінки складова швидкості. Підрахувавши переданий за час 
·t імпульс, і прирівнявши його до [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] для тиску отримуємо
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де n  кількість частинок в одиничному об'ємі.

Бро
·унівський рух  невпорядкований, хаотичний рух дрібних частинок речовини в розчинах. Названий на честь ботаніка [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], який спостерігав[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] це явище під мікроскопом у [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] р.. Теорію броунівського руху побудував у [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] р. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. У броунівському русі вражає одна незвична для нас особливість – рух частинок не припиняється за будь-яких обставин, хоча під час дослідження його причин вживалися запобіжні заходи, які виключали можливість зовнішніх впливів на броунівські частинки. Характер їх руху не змінювався. Досліди свідчать, що інтенсивність броунівського руху тим більша, чим вища температура рідини, що ще раз підтверджує безпосередній зв’язок броунівського руху з тепловим рухом молекул. Перша кількісна теорія броунівського руху з’явилася у 1905р. Її автором був Альберт Ейнштейнн. Він записав рівняння, яке враховувало хаотичність сили, що діє на броунівську частинку, й, розв'язавши його, отримав співвідношення
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
де [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] - середнє значення квадрата зміщення броунівської частинки вздовж осі Х за час t, Т - [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] рідини, b - коефіцієнт пропорційності, який залежить від розмірів броунівських частинок і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] рідини, а NA – універсальна фізична константа, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].

Дифу
·зія  процес випадкового невпорядкованого переміщення частинок під впливом хаотичних сил, зумовлених тепловим рухом і взаємодією з іншими частками.  Дифузія відбувається в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Механізм дифузії в цих речовинах істотно різний. Дифузія що відбувається внаслідок теплового руху [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ],  молекулярна дифузія.
Мірою дифузії є [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] 
·M речовини, що продифундувало за одиницю часу через одиницю площі поверхі контактних речовин. Величина 
·M тим більша, чим більша зміна концентрації на одиницю довжини вздовж напрямку, у якому проходить дифузія
Для опису процесу вирівнювання концентрації часток в термодинамічній системі використовується [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. В загальному випадку воно є наслідком [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], яке визначає закон збереження кількості часток.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де n  концентрація часток, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  їхній [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Якщо припустити, що потік часток пропорційний градієнту концентрації з коефіцієнтом пропорційності D,
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ].
то отримаємо феноменологічне рівняння дифузії
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
В загальному випадку просторово неоднорідних систем часток, які взаємодіють між собою рівняння дифузії записується у вигляді:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де
·  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Це рівняння виражає той факт, що умовою рівноваги за складом є рівність хімічного потенціалу у всій [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], а вирівнювання концентрації  це лише частковий випадок для однорідних систем, близьких до [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Молекулярні і атомні пучки - направлені потоки молекул або атомів, рухомих у вакуумі практично без зіткнень один з одним і з молекулами залишкових газів. М. і а. п. дозволяють вивчати властивості окремих часток, нехтуючи ефектами, обумовленими зіткненнями, окрім тих випадків, коли самі зіткнення є об'єктом досліджень.


Рівняння стану ідеального газу. Рівняння Клайперона. Молярна газова стала R. Фізичний зміст.
Рівн
·яння стбну ідебльного гбзу  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], що встановлює залежність між [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], молярним об'ємом і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] класичного [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Рівняння має вигляд:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], де:
p  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ],
V
·  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ],
T  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ],
R  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Оскільки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], де 
·  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], то рівняння можна записати у вигляді:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Останнє рівняння називають об'єднаним газовим законом. З нього випливають [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], Шарля і ГейЛюссака:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  закон Шарля (другий закон Гей-Люссака)
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Закон БойляМаріотта названий на честь ірландського [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Роберта Бойля (16271691), що відкрив його в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], а також на честь французького фізика Едма Маріотта (16201684), який відкрив цей закон незалежно від Бойля в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] році. Якщо записати [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], де m  маса, 
·  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], рівняння стану виглядатиме так:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Ця форма запису носить назву рівняння (закона) [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Газова стала ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] газовая постоянная, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] gas constant, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Gaskonstante) - R  фізична стала у рівнянні стану [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]:
Універсальна газова стала
Універсальна газова R стала визначається співвідношенням
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] = 8,314472 Дж/(мольК),
де NA - [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], kB - [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].

Таким чином можна сформулювати фізичний зміст універсальної газової сталої:універсальна газова стала R чисельно дорівнює роботі ізобарного розширення одного моля ідеального газу під час нагрівання його на 1 К.

Закон Бойля-Маріотта. Коефіцієнт стисливості.
Зако
·н Бо
·йля Маріо
·тта  закон [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], згідно з яким добуток [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] на [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] незмінної маси такого газу при сталій [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] є величина стала:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ].
де p  давление газа; V  объём газа
У певних межах справедливий для розріджених [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], тобто для природних і нафтових вуглеводневих газів за нормальних (чи стандартних) умов. Тоді його записують так: p0 V0 = pV, де індекс нуль означає ці умови.
Закон відкрив у [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] році [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] опублікував його в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] році.
У термодинімічній діаграмі p V ізотермічний процес зображаєтсья кривою, що називаєься [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].

Коефіцієнт стисливості (надстисливості) газу ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] коэффициент сжимаемости (сверхсжимаемости) газа; [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] gas compression factor; [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Realgasfaktor m)  відношення об’ємів реального пластового і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] при однакових умовах, тобто при одних і тих же самих [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Коефіцієнт стисливості газу вводиться в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], характеризує ступінь відхилення [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] від ідеального стану і є відношенням об’єму реального газу до об’єму, який займала б така ж кількість [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] ідеального газу за тих же тиску і температури.
Синоніми - коефіцієнт пружності газу, коефіцієнт об’ємної пружності газу, коефіцієнт пружного розширення газу, коефіцієнт надстисливості газу.
Для однокомпонентного газу з молярною масою [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], при [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], i [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] коефіцієнт стисливості газу визначається за формулою:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
де [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].

Закон Гей-Люссака. Коефіцієнт об’ємного розширення газу.
Зако
·н Гей-Люсса
·ка  назва двох законів, що описують властивості [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
1) Закон теплового розширення газів: при сталому [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] залежність [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Vt даної маси газу від температури описується формулою:
Vt/T = const
або
Vt=V0(1+
·t),
де V0  об'єм газу при даному тискові і при температурі 273,15 К; t  температура (емпірична) за [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]; Т  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ];
·  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (для [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] і [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] а дорівнює коефіцієнту об'ємного розширення [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] 
· = 1/(273.15 К)).
2) Закон об'ємних відношень, за яким при постійних температурі і тиску об'єми газів, які вступають у [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], відносяться між собою і до об'ємів газоподібних продуктів реакції, як невеликі[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Наприклад, при взаємодії одного об'єму водню з одним об'ємом [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] утворюється два об'єми [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Закон носить ім'я французького вченого [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Коефіцієнт об’ємного розширення газу ------???????
Закон Шарля. Термічний коефіцієнт тиску.
Зако
·н Ша
·рля  назва закону, що описує властивості [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Описує [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Закон теплового розширення газів: при сталому об'ємі залежність [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Р даної маси газу від [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] описується формулою:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де Т  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]; Р  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] газу.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], чи [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ],
де p0  тиск газу при температурі T0 = 273.16K,
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], що характуризує відносне збільшення тиску газу при нагріванні його на один градус.
Закон носить ім'я французького вченого [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].

12. Закон Авогадро. Рівняння Клайперона-Менделєєва.
13. Швидкості газових молекул та іх вимірювання. Середня, середня квадратична та найбільш імовірна швидкості.
14. Функція розподілу молекул за швидкостями. Розподіл Максвелла.
15. Барометрична формула. Розподіл Максвелла- Больцмана.
16. Середня довжина вільного пробігу молекул Число зіткнень. Ефективний діаметр.
17. Внутрішнє тертя (в’язкість) у газах.
18. Теплопровідність газів.
19. Предмет і задачі термодинаміки.
20. Поняття: термодинамічна система; рівноважний стан; термодинамічна рівновага. Термодинамічні параметри стану.
21. Ступені вільності (поступальні, обертальні, коливні). Рівняння стану (калоричне рівняння). Закон рівного розподілу Больцмана.
22. Поняття: Квазістатичний процес; Замкнута система, відкрита система, адіабатна система, гомогенна система, гетерогенна система.
23.Внутрішня енергія системи. Макроскопічна робота.(Перший закон терммодинаміки).
24. Перший закон термодинаміки. (Внутрішня енергія, макроскопічна робота) .Закон Майєра.
25. Адіабатний процес. Рівняння Пуассона.
26. Оборотні та необоротні процеси. Цикл Карно та його к.к.д.
27..Другий закон термодинаміки. Теорема Карно.
28. Третій закон термодинаміки. Недосяжність абсолютного нуля.
29. Реальні гази. Рівняння Ван-дер-Ваальса.


\bar{E} = \frac{1}{2}m \bar{v^2} = \frac{3}{2}k_B T n = \frac{m}{M} = \frac{N}{N_A} = \frac{V}{V_m}nd^3 \to 0 = \frac{i}{2}kTk = 1,380\;6505(24) \times 10^{-23} \bar{v} = \sqrt{\bar{v^2}} = \sqrt{\frac{3k_B T}{m}} = \sqrt{\frac{3R T}{M}} \langle x^2 \rangle = b \frac{T}{N_A} t \langle x^2 \rangle \mathbf{j} \Delta = \text{div}\, \nabla \frac{\partial n}{\partial t} = \text{div}\, (D n \nabla \mu) p\cdot V_\mu = R\cdot T\frac{p\cdot V}{T} = \text{const}V = \text{const} \Rightarrow \frac{p}{T} = \text{const}\nu = \frac{m}{\mu} R = N_A k_B \,\; \varrho \;\; R \;\frac{P}{T} = \text{const} p=\alpha_p p_0 T = {p_0 \cdot {{T} \over{T_0}}}\alpha_p= { {p} \over {p_o T}}]ђ Заголовок 1]ђ Заголовок 215

Приложенные файлы

  • doc 18355795
    Размер файла: 272 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий