Идеальный газ

Молекулярная физика

Молекулярно-кинетическая теория

Молекулярная физика-раздел физики, в котором изучаются физ.свойства вещества в различных агрегатных состояниях, на основе рассмотрения их молекулярного строения.

Молекула- мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.

Количество вещества υ - величина пропорциональная числу молекул N данного вещества.

Моль- количество вещества, в котором содержится столько же молекул, сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг углерода C¹².

Число Авогадро-число молекул в одном моле вещества

Na=6,02 ×10²³ моль¯¹

Молярная масса [µ]- масса одного моля вещества.

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)

1.Все вещества состоят из молекул (атомов).

2.Молекулы(атомы) находятся в непрерывном хаотическом движении.

3.Молекулы(атомы) взаимодействуют друг с другом-притягиваются и отталкиваются.

Подтверждение основых положений МКТ

Прямые	косвенные
Наблюдение строения вещества в электронный микроскоп. Прониконовение масла сквозь стенки сосуда под большим давлением.	Диффузия- явление проникновения молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества. Броуновское движение-хаотическое движение взвешенных в жидкости или газе частиц под действием ударов молекул жидкости или газа.

Вещества могут находится в различных агрегатных состояниях

	Соотношение расстояний между частицами с их размерами	Взаимодействие частиц	Характер движения частиц	Свойства вещества
Газообразное состояние Жидкое Твердое	R>d R>d R≈d	Силы взаимодействия чрезвычайно малы Проявляются силы взаимного притяжения и отталкивания Проявляются силы взаимного притяжения и отталкивания	Хаотическое движение. Частицы свободно движутся среди других частиц Колебательно-поступательное Движение Колебательное движение около положения равновесия	Не сохраняет ни формы, ни объема.Могут неограниченно расширяться.Легко сжимаемы. Сохраняют объем, но легко меняют свою форму.Плохо сжимаемы.Текучи. Сохраняют объем и форму.Упруги. Пластичны.

Идеальный газ

Идеальный газ-модель реального газа, согласно которой:

1)Размеры молекул газа пренебрежительно малы по сравнению с расстоянием между ними.

2)Между молекулами отсутствуют силы взаимодействия.

3)Столкновение молекул газа между собой и стенками сосуда абсолютно упруги

4)Движение молекул подчиняется законам Ньютона.

Основное уравнение МКТ идеального газа

P=⅓nm0

p-давление, n-концентрация молекул(число молекул в еденице объема), m0-масса одной молекул, V¯²-средний квадрат скорости молекул.

Другие формы записи этого уравнения:

P=²/3 nẼ P=⅓ρ V¯²,

Где Ẽк-средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул, ρ-плотность газа.

Температура- физическая величина, характерезующая степень нагретости тела.

Измеряется термометрами, действие некоторых (ртутных, спиртовых) основано на тепловом расширении жидкостей при нагревании.

Абсолютная температура-температура измеренная по шкале Кельвина.

Соотношение между абсолютной температурой и температурой по шкале Цельсия:

Т= t +273

Температура - величина пропорциональная средней кинетической энергии хаотического движения молекул:

Ẽ=²/3 кТ,

Где к-постоянная Больцмана,к = 1,38×10¯²³ Дж/К;n – концентрация,Т-абсолютная температура.

Р=nкT

Уравнение состояния идеального газа(Уравнение Менделеева- Клайперона)

Связывает между собой основные параметры, характерезующие состояние газа- давление Р, объем V и температуру Т.

Pv=m/µ RT,

R-универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж/К.моль;m-масса газа, µ- молярная масса газа.

При m=const уравнение примет вид:

PV/Т=const

Изопроцессы - процессы, происходящие при постоянном значении одного из параметров состояния(Т,Р,V) с данной массой газа.

Название процесс	Постоянный парамет	Математическая запись закона	Графики процессов в системе координат p-v. p-T. v-T/
Изотермический Изобарный Изохорный	Т=const P=const V=const	PV=const Закон Бойля-Мариотта P/T=const закон Шарля	p v p v T T V p p T V T p p v T V T