Основы молекулярно- кинетической теории

Молекулярная физика и термодинамика.

Молекулярно-кинетическая теория — это раздел физики, изучающий свойства различных состояний вещества, основывающийся на представлениях о существовании молекул и атомов как мельчайших частиц вещества.

В основе МКТ лежат три основных положения:
1. Все вещества состоят из мельчайших частиц: молекул, атомов.
2. Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении
3. Между частицами существуют силы притяжения и отталкивания, характер которых зависит от расстояния между ними.

Массы молекул очень малы. Например, масса молекулы воды:
Поэтому количество молекул даже в малом объеме вещества значительно.
Единицей количества вещества является моль. Моль — это количество вещества, содержащее столько же атомов или молекул любого вещества, сколько содержится атомов в 12 г углерода C⁶₁₂.

Молекулярной массой М вещества называется отношение массы молекулы этого вещества к 1/12 массы атома углерода C⁶₁₂

Число частиц, содержащееся в моле или вещества называется числом Авогадро. N_A= 6,022×10²³ моль^-1

Количество вещества (ν) равно отношению числа атомов (молекул) этого вещества к числу Авогадро

ν =

Молярная масса M равна массе вещества, взятого в количестве одного моля. [M] = кг/моль. Молярная масса равна M = m₀N_A,где m₀ — масса отдельного атома (молекулы).

Масса m любого количества вещества, содержащего N атомов (молекул), равна m = m₀N = ν M, откуда количество вещества (в молях) равно ν = m/M.

Идеальным принято считать газ, если: а) между молекулами отсутствуют силы притяжения, т. е. молекулы ведут себя как абсолютно упругие тела;
б) газ очень разряжен, т.е. расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул;

Основное уравнение МКТ идеального газа:
, где р — давление идеального газа, m— масса молекулы, среднее значение квадрата скорости молекул газа, n- концентрация молекул/
Cреднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа получим основное уравнение МКТ
идеального газа в виде:

термодинамического равновесия (состояния, при котором не происходит изменения микроскопических параметров).

Температура - термодинамическая величина, характеризует тепловое состояние системы, характеризует интенсивность хаотического движения молекул и измеряется их средней кинетической энергией. Ек = 3/2 kT, где k = 1,38 • 10Дж/К и называется постоянной Больцмана, Т – температура по абсолютной шкале Кельвина. 1 К = 1 °С.

По шкале Кельвина за ноль принят абсолютный ноль температур, т. е. температура, при которой давление идеального газа при постоянном объеме равно нулю. Теоретически при абсолютном нуле скорость поступательного движения молекул равна нулю, т. е. прекращается тепловое движение молекул.

Абсолютный нуль температуры по шкале Цельсия равен -273 °С. Связь между абсолютной шкалой температур (Т)и шкалой Цельсия (t): существует связь Т = t °C + 273

Дата добавления: 2014-01-04