2. Молекулярная физика Читать 0 мин.

2.1. МКТ

Основные положения МКТ:

  • все тела состоят из мельчайших частиц: молекул, атомов или ионов;

  • эти частицы постоянно и хаотически двигаются;

  • между частицами существует взаимодействие: на больших расстояниях они притягиваются, а на маленьких ― отталкиваются.

В рамках работы с молекулярно-кинетической теорией необходимо знать и отличать такие понятия, как молекула, атом или ион.

Атом — электронейтральная частица вещества микроскопических размеров и массы. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Атомное ядро — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса. Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом. Электроны — стабильные, отрицательно заряженные элементарные частицы, летающие вокруг ядра. (см. Рис. 1).

Рис 1.

Атом в целом нейтрален, но потеряв или получив электрон, он становится соответственно положительно или отрицательно заряженным. Такие атомы называются ионами.

Молекула — частица, образованная двумя или большим количеством атомов. Между молекулами может существовать взаимодействие: на близких расстояниях они отталкиваются друг от друга, на дальних ― притягиваются. В классической физике молекулы можно представить как маленькие твердые шарики.

Итак, молекула является наименьшей частицей вещества, которая обладает его химическими свойствами. В состав молекулы может входить несколько атомов.

Температура ― величина, определяющая скорость молекул.

  • чем выше температура, тем быстрее двигаются молекулы;

  • чем ниже температура, тем медленней двигаются молекулы.

Внутренняя энергия ― сумма кинетической энергии и энергии взаимодействия молекул.

  • внутренняя энергия увеличивается при повышении температуры и уменьшается при понижении;

  • внутренняя энергия не зависит от движения тела как целого.

Идеальный газ

Идеальный газ ― газ, взаимодействием, между частиц которого можно пренебречь.

Для удобства в физики часто используются математические модели, составленные из идеальных физических объектов.

Модель, используемая при описании газовых процессов, называется идеальный газ.

Идеальный газ — модель газа, в которой в рамках молекулярно-кинетической теории введено несколько условий.

  • взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией;

  • суммарный объем молекул газа пренебрежимо мал;

  • между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги;

  • время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

В рамках термодинамики идеальным называется газ, подчиняющийся термическому уравнению состояния Клапейрона-Менделеева и главному уравнению МКТ.

Броуновское движение ― беспорядочное движение частиц твердого вещества в газе или жидкости, вызванное постоянными соударениями с молекулами газа или жидкости.

Диффузия ― взаимное проникновение молекул одного вещества, в область, занимаемую другим веществом.

Свойства диффузии:

  • наблюдается во всех телах (твёрдых, жидких, газообразных);

  • наиболее быстро происходит в газах, медленней в жидкостях и еще медленнее в твёрдых телах;

  • скорость диффузии увеличивается с ростом температуры и уменьшается при ее уменьшении.

Конвекция ― явление перемешивания холодного и горячего воздуха, связанное с подъемом более горячего воздуха и опусканием более холодного.

Способы передачи тепла:

  • конвекция (осуществляется преимущественно в жидкости);

  • теплопередача (осуществляется преимущественно в твёрдых телах);

  • лучистый теплообмен.

Температура в Кельвинах = температура в Цельсиях + 273°.

T (K) = T (C) + 273°, где T (K) и T (C) ― это температура в соответствующих шкалах температур.

Основное уравнение МКТ:P = nkT, где

P ― давление газа (Па);

n ― концентрация молекул (1/м3);

k ― постоянная Больцмана, равная 1,38 ∙ 10-23.

Прочитано Отметь, если полностью прочитал текст
Ништяк!

Решено верно

Браво!

Решено верно

Крутяк!

Решено верно

Зачёт!

Решено верно

Чётко!

Решено верно

Бомбезно!

Решено верно

Огонь!

Решено верно

Юхууу!

Решено верно

Отпад!

Решено верно

Шикарно!

Решено верно

Блестяще!

Решено верно

Волшебно!

Решено верно