Physics

РАЗМЕРЫ МОЛЕКУЛ

V = Sd толщина слоя, где

d диаметр молекулы

Vкапли = 1 мм3

(молекула)

10-8 см (атома)

ЧИСЛО МОЛЕКУЛ

МАССА МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ

,

где N число молекул.

- относительная молекулярная масса

Количество вещества

и постоянная Авогадро

Один моль это кол-во в-ва, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

- кол-во в-ва

МОЛЯРНАЯ МАССА

Молярной массой М в-ва называют в-во, взятое в кол-ве одного моля.

молярная масса

. - кол-во в-ва.

- число молекул

МАССА В-ВА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ

В ЛЮБОМ КОЛ-ВЕ В-ВА

БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ

Броуновское движение это тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частиц.

Причина Броуновского движения закл-ся в том, что удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга, хаотичное, беспорядочное движение самой жидкости.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ

На расстояниях, превышающих 2-3 диаметра молекул, действуют силы притяжения. По мере уменьшения расстояния между молекулами сила притяжения сначала увеличивается, а затем начинает убывать и убывает до нуля, когда расстояние между двумя молекулами становится равным сумме радиусов молекул.

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ

Ид. газ это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало. В нем:

1. Отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия;
2. Взаимодействие молекул происходит только при их соударении и является упругим;
3. Молекулы идеального газа не имеют объема, представляют собой материальные точки.

Давление (ид. газа) создается ударами молекул о стенки сосуда ~n,

где n концентрация молекул.

~

СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ КВАДРАТА

СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ

средн.значен. кв. скорости

где N число молекул в газе.

квадрат модуля любого вектора

среднее значение

сред. значен. квадр. проекций скорости

средн. квадрат проекции скорости

ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗА

; ;

- основн. уравнен. МКТ газов.

; .

Давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА

~T , где Т абсолютная температура

= kТ ,где k- коэф. пропорциональности

Предельн. тем-ру, при котор. давление идеал. газа обращается в нуль при пост. объеме или объем ид. газа стремится к нулю при неизменном давлении, называют абсолютным нулем температуры

ПОСТОЯННАЯ БОЛЬЦМАНА

постоянная Больцмана

Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с температурой Т в кельвинах.

T = t+273

ТЕМПЕРАТУРА

МЕРА СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ.

Абсолютная температура есть мера средней кинетической энергии движения молекул.

и ;

p = nkT, где n концентрация молекул [

В равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул.

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ТЕПЛОВОГО

ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ

; , где - масса молекул тела

- средняя квадратичная скорость

УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛ. ГАЗА

Идеальный газ это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.

, где

NA постоянная Авогадро

m масса газа

М его молярная масса

Произведение постоянной Больцмана k и постоянной Авогадро NA называют универсальной (молярной) газовой постоянной и обозначают буквой R.

R =

- уравнение Менделеева-Клапейрона

и

начальное состояние газа конечное состояние

- уравнение Клапейрона.

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

1. Изотермический процесс («изос» - от греч. равный)

Закон Бойля-Мариотта

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.

PV = const при T = const

~

I

II

Графиком является изотерма (гипербола)

Т1>T2, т.к. R1>R2

R1V1 = R2V2

2. Изобарный процесс («барос» - вес, тяжесть)

закон Гей- Люссака

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным

при P=const

V = T const; V ~ T; .

V P1

V1 P2

V2

O T

Графиком является изобара (прямая)

V1>V2 , P1<P2

В области низких температур все изобары идеального газа сходятся в точке Т=0. Но это не означает, что объем реального газа действительно обращается в нуль. Все газы при сильном охлаждении превращаются в жидкости, а к жидкостям уравнение состояния (PV=) не применимо.

3. Изохорный процесс («хорема» - вместимость) -

(закон Шарля)

Процесс изменения термодинамической системы при постоянном объеме называют изохорным.

при V=const; P ~ T

P V1

P1 V2

P2

O T

Графиком является изохора (прямая)

P2<P1 , V2>V1

В соответствии с уравнением p=const . T

все изохоры начинаются в точке Т=0. Значит, давление идеального газа при абсолютном нуле равно нулю.

НАСЫЩЕННЫЙ ПАР

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром.

Давление пара Р0, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называют давлением насыщенного пара.

ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО

ПАРА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Р С

В

А

О Т

С ростом t давление растет.

Давление насыщенного пара не зависит от объема, то, следовательно, оно зависит только от температуры.

АВ рост давления, увеличение температуры.

Ро=nkT; P ~ n, Po ~ T.

BC - жидкость испарилась и превратилась в пар.

Давление насыщенного пара растет не только вследствие повышения температуры жидкости, но и вследствие увеличения концентрации молекул (плотности) пара.

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

- влажность воздуха

где р - порциальное давление водяного пара,

ро давление насыщенного пара при той же температуре.

- абсолютное удлинение

Ɛ = - относительное удлинение,

где lo начальная длина

l - конечная длина стержня

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Ϭ (сигма) механическое напряжение.

F=kx,

где k коэф. жесткости

x = Δ l абсолютное удлинение

Ϭ = - механическое напряжение

Ϭ =E/ Ɛ/ - закон Гука,

где Е коэф. упругости или модуль Юнга

Ɛ относительное удлинение.

Ɛ;

E =

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ

U - внутренняя энергия [Дж]

U = ; ; ; ;

- значен. внутр. энергии ид. газа

Т ~ U; U = .

ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ

; U ~ m; U ~ ; ~ .

РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ

При расширении газа работаA'&g