Сделай Сам Свою Работу на 5

Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.





Молекулярная физика

Молекулярно-кинетической теорией (МКТ) называется учение о строении и свойствах вещества, использующее представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химического вещества.

 

Основные положения МКТ строения вещества:

Ø вещество состоит из частиц – атомов и молекул (дробление вещества, сжатие и расширение тел);

Ø эти частицы хаотически движутся (диффузия, броуновское движение);

Ø частицы взаимодействуют друг с другом – одновременно притягиваются и отталкиваются (упругость тел).

 

Диффузия – это явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества, вследствие их теплового движения. Скорость диффузии зависит от агрегатного состояния вещества и его температуры.

Броуновское движение – это явление хаотического движения взвешенных в жидкости или газе макроскопических частиц вследствие соударений частицы с молекулами вещества.

 

Между частицами одновременно присутствуют силы притяжения и отталкивания. В обычном (недеформированном) состоянии силы притяжения и отталкивания компенсируют друг друга. При уменьшении расстояния между частицами (деформация сжатия) преобладают силы отталкивания, при увеличении расстояния между частицами (деформация растяжения) преобладают силы притяжения.



 

Строение и свойства веществ в разных агрегатных состояниях

 

 

Основные понятия молекулярно-кинетической теории вещества

Массу частиц вещества (атомов и молекул) удобнее выражать в атомных единицах массы (а.е.м.).

За атомную единицу массы принята часть массы атома углерода-12.

Относительная молекулярная (атомная) масса вещества – это масса 1 молекулы (атома) вещества, выраженная в атомных единицах массы. (Находится по периодической таблице химических элементов)

 

Количество вещества n логичнее было бы выражать числом частиц, содержащихся в веществе. Т.к. число молекул (или атомов) в веществе огромно, принято количество вещества выражать в молях ([n] = 1 моль).

 

1 моль – это количество вещества, в котором содержится столько же молекул (или атомов), сколько их содержится в 0,012 кг углерода-12.



 

В одном моле любого вещества содержится одно и тоже число частиц, которое называют числом Авогадро NA.

Молярная масса М – это масса одного моля вещества.

 

Связь молярной массы с относительной молекулярной (атомной массой)

Дополнительные расчетные формулы:

Количество вещества может быть определено по формулам:

Число молекул в веществе: Масса одной молекулы(атома) вещества:

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа.

Идеальный газ – это модель реального газа, в которой пренебрегают силами притяжения и отталкивания между молекулами, а взаимодействие между ними осуществляется только посредством упругих соударений вследствие теплового движения.

 

Основное уравнение МКТ идеального газа устанавливает связь между характеристиками молекул (атомов) газа (массой, концентрацией, средней квадратичной скоростью частиц) и давлением, производимым этим газом на стенки сосуда.

 

Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа: Отсюда:

 

Связь средней кинетической энергии молекул с температурой: Отсюда:

Постоянная Больцмана: Абсолютная температура:

Средняя квадратичная скорость:

 

 

Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

Уравнение состояния идеального газа устанавливает соотношение между тремя термодинамическими параметрами – давлением, объемом и температурой, которые однозначно могут охарактеризовать состояние газа.

Для любых термодинамических процессов, происходящих с газом постоянной массы, выполняется соотношение:



 

Универсальная газовая постоянная:

 

Изотермический процесс – термодинамический процесс, протекающий при постоянной температуре T = const. Описывается законом Бойля-Мариотта:

Изобарный процесс – термодинамический процесс, протекающий при постоянном давлении p = const. Описывается законом Гей-Люссака:

Изохорный процесс – термодинамический процесс, протекающий при постоянной температуре V = const. Описывается законом Шарля:

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.