Размеры и массы молекул

Скорость движения молекул. Размеры и массы молекул.

Свойства и поведение тел в процессах передачи и превращения энергии определяются движением взаимодействующих друг с другом частиц, из которых состоит тело: атомов, молекул и ионов. Каков размер этих частиц? Как его измерить? Если высыпать горошины из стакана на стол, то толщина образованного ими на столе слоя окажется равной диаметру горошины. Подобный способ можно использовать для определения размеров частиц вещества. Конечно же, реальная форма частиц вещества не шарообразная, а гораздо более сложная. Но указанный способ позволяет с известной точностью оценить размеры частиц вещества. Частицы в жидкости располагаются достаточно плотно.

	d - диаметр частицы вещества
Рисунок 2.1.2

Можно считать, что на каждую частицу вещества приходится объем, равный объему куба, сторона которого равна диаметру частицы. Тогда, зная плотность жидкости и диаметр частицы вещества, а, стало быть, и объем частицы, можно оценить массу частицы вещества. Оценки размера и массы молекулы сделаны ниже на рисунках для капли нефти.

Поскольку молекулы чрезвычайно малы, то число их в телах огромно. Так, в 1 г воды содержится 3,7×10²³ молекул, масса каждой из них 2,7×10^{-23 г.}

Так как массы отдельных атомов и молекул очень малы, то при расчётах используют не абсолютные, а относительные значения масс. По международному соглашению, массы атомов сравнивают с 1/12 массы атома углерода. Обозначают относительную молекулярную (или атомную) массу .

Отношение массы молекул m₀ к массы атома углерода m_C называют относительной молекулярной массой .

1/12массы атома углерода (изотопа с массовым числом 12) называется атомной единицей массы (а.е.м.).

1 а.е.м. = кг.

Важной физической величиной в МКТ является количество вещества. Обозначают количество вещества буквой n (ню). Измеряют его в молях.

1 моль равен количеству вещества, в котором частиц столько же, сколько в 12 граммах углерода.

Это число молекул в одном моле называется постоянной Авогадро . Значение этой величины 6,022×10^-23 моль^-1. Для определения количества вещества поступают так:

, где

N – число частиц в веществе.

Масса одного моля называется молярной массой, измеряется в [кг/моль], обозначается M.

Можно определить число частиц N в любом веществе можно, зная массу m:

- основное уравнение.

Для определения массы одной частицы необходимо массу одного моля вещества (молярную массу) поделить на число молекул в одном моле (число Авогадро – N_А):

.

ЗАДАЧА 2.1

Объем капли воды 2∙10^-10 см³. Из скольких молекул она состоит?

Дано:	Решение
V = 2∙10^-10 см^3 =2∙10^-16 м3 ρ = 1000 кг/м^3 Мвозд= (2∙1+16)∙10^-3кг/моль= 18∙10^-3 кг/моль
N -?
Ответ: капля воды состоит из 660×10^10 молекул.

2.1.3 Температура и её физический смысл.

Дата добавления: 2014-11-07