pV = RT
Изопроцесс- процесс, при котором один из макроскопических параметров данной массы газа остается постоянным.
Изотермический процесс – процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянной температуре
Закон Бойля-Мариотта: для газа данной массы при постоянной температуре
p1V1 = p2V2
Изотерма – график изменения макроскопических параметров газа при изотермическом процессе
Изобарный процесс - процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянном давлении
Закон Гей-Люссака: для газа данной массы при постоянном давлении
=
Изобара – график изменения макроскопических параметров газа при изобарном процессе
Изохорный процесс - процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянном объеме
Закон Шарля: для газа данной массы при постоянном объеме:
=
Изохора – график изменения макроскопических параметров газа при изохорном процессе
Техническая термодинамика – раздел физики, изучающий возможности использования внутренней энергии тел для совершения механической работы.
Термодинамика изучает тепловые свойства макроскопических тел без учета их молекулярного строения. В этом смысле она является макроскопической теорией.
ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ (уч.10кл.стр.211- )
Молекулярно-кинетическая теория – учение о строении и свойствах вещества, использующее представление о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химического вещества. В основе МКТ лежат три строго доказанных с помощью опытов утверждения:
- вещество состоит из частиц
- эти частицы беспорядочно движутся
- частицы взаимодействуют друг с другом.
Основные положения:
1.Вещество состоит из атомов (молекул).
Размеры атомов (молекул) очень малы.
Число атомов содержащихся в одном моле – число Авогадро NА=6,022·1023.
Моль – количество вещества, в котором содержится столько же атомов и молекул, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.
Оценка размеров молекул: это можно сделать при наблюдении за расплывание капельки масла (оливкового) по поверхности воды. Масло никогда не займет всю поверхность, если сосуд велик. Можно предположить , что при растекании масла по максимальной площади оно образует слой толщиной всего лишь в одну молекулу.
Толщину этого слоя нетрудно определить и тем самым оценить размеры молекулы оливкового масла.
Массу можно узнать по формуле: m = m0N.
Размеры молекулы много больше размеров атома. Размер атома примерно 10-12м.
2.Атомы (молекулы) вещества находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении.
Такое движение зависит от температуры.
Наиболее яркое доказательство – броуновское движение (Р. Броун, 1827 г.) мелких частиц, взвешенных в жидкости, происходящее из-за непрерывных беспорядочных соударений этих частиц с молекулами жидкости.
Другой простой экспериментальный факт, доказывающий тепловое движение атомов вещества, это диффузия.
3.Между атомами (молекулами) вещества действуют силы притяжения и отталкивания, зависящие от расстояния между частицами.
На далеких расстояниях (превышающих несколько радиусов молекулы) взаимодействие слабо и носит характер притяжения.
С уменьшением расстояния это притяжение сначала несколько возрастает, а затем стремится к нулю.
В момент соприкосновения электронных оболочек молекул возникают быстро растущие с уменьшением расстояния силы электростатического отталкивания.
Силы взаимодействия молекул:
а) взаимодействие имеет электромагнитный характер;
б) силы короткодействующие, обнаруживаются на расстояниях, сопоставимых с размерами молекул;
в) существует такое расстояние, когда силы притяжения и отталкивания равны (R0), если R>R0, тогда преобладают силы притяжения, если R<R0 – силы отталкивания.
ОПЫТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
Молекулярно-кинетическая теория – учение о строении и свойствах вещества, использующее представление о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химического вещества.
В основе МКТ лежат три строго доказанных с помощью опытов утверждения:
-Вещество состоит из частиц – атомов и молекул, между которыми существуют промежутки;
-Эти частицы находятся в хаотическом движении, на скорость которого влияет температура;
-Частицы взаимодействуют друг с другом.
То, что вещество действительно состоит из молекул, можно доказать, определив их размеры. Капля масла расплывается по поверхности воды, образуя слой, толщина которого равна диаметру молекулы.
Существуют также другие способы доказательства существования молекул, но перечислять их нет необходимости: современные приборы (электронный микроскоп, ионный проектор) позволяют видеть отдельные атомы и молекулы.
Способность газов неограниченно расширяться и занимать весь предоставленный им объем объясняется непрерывным хаотическим движением молекул.
Упругость газов, твердых и жидких тел, способность жидкостей смачивать некоторые твердые тела, процессы окрашивания, склеивания, сохранения формы твердыми телами и многое другое говорят о существовании сил притяжения и отталкивания между молекулами.
Диффузия — способность молекул одного вещества проникать в промежутки между молекулами другого — тоже подтверждает основные положения МКТ.
Явлением диффузии объясняется, например, распространение запахов, смешивание разнородных жидкостей, процесс растворения твердых тел в жидкостях, сварка металлов путем их расплавления или путем давления.
Подтверждением непрерывного хаотического движения молекул является также и броуновское движение — непрерывное хаотическое движение микроскопических частиц, нерастворимых в жидкости.
Движение броуновских частиц объясняется хаотическим движением частиц жидкости, которые сталкиваются с микроскопическими частицами и приводят их в движение. Опытным путем было доказано, что скорость броуновских частиц зависит от температуры жидкости.
Законы движения частиц носят статистический, вероятностный характер. Известен только один способ уменьшения интенсивности броуновского движения — уменьшение температуры. Существование броуновского движения убедительно подтверждает движение молекул.
Любое вещество состоит из частиц, поэтому количество вещества принято считать пропорциональным числу частиц, т. е. структурных элементов, содержащихся в теле.
Силы взаимодействия молекул
а) взаимодействие имеет электромагнитный характер;
б) силы короткодействующие, обнаруживаются на расстояниях, сопоставимых с размерами молекул;
в) существует такое расстояние, когда силы притяжения и отталкивания равны (R0), если R>R0, тогда преобладают силы притяжения, если R<R0 – силы отталкивания.
Действие сил молекулярного притяжения обнаруживается в опыте со свинцовыми цилиндрами, слипающимися после очистки их поверхностей.
Молекулы и атомы в твердом теле совершают беспорядочные колебания относительно положений, в которых силы притяжения и отталкивания со стороны соседних атомов уравновешены.
В жидкости молекулы не только колеблются около положения равновесия, но и совершают перескоки из одного положения равновесия в соседнее, эти перескоки молекул являются причиной текучести жидкости, ее способности принимать форму сосуда.
В газах обычно расстояния между атомами и молекулами в среднем значительно больше размеров молекул; силы отталкивания на больших расстояниях не действуют, поэтому газы легко сжимаются; практически отсутствуют между молекулами газа и силы притяжения, поэтому газы обладают свойством неограниченно расширяться.
Скорость молекул газа:
Зная абсолютную температуру, можно найти среднюю кинетическую энергию молекул газа, а , следовательно, и средний квадрат их скорости.
Квадратный корень из этой величины называется средней квадратичной скоростью:
=
Опыты по определению скоростей молекул доказали справедливость этой формулы.
Одни из опытов был предложен О. Штерном в 1920 году.
БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ
Броуновское движение – тепловое движение взвешенных в газе или жидкости частиц. Английский ботаник Роберт Броун (1773 – 1858) в 1827 году обнаружил беспорядочное движение видимых в микроскоп твердых частиц, находящихся в жидкости. Это явление было названо броуновским движением.
Это движение не прекращается; с увеличением температуры его интенсивность растет. Броуновское движение – результат флуктуации давления (заметного отклонения от средней величины).
Причина броуновского движения частицы заключается в том, что удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга.
Объяснить броуновское движение можно только на основе МКТ. Молекулярно-кинетическая теория броуновского движения была создана Альбертом Эйнштейном в 1905 году. Теория была подтверждена опытами французским физиком Ж.Перреном.
ДИФФУЗИЯ (уч.7кл.стр.20)
Диффузия — способность молекул одного вещества проникать в промежутки между молекулами другого.
Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией.
Диффузия подтверждает основные положения МКТ.
Явлением диффузии объясняется, например, распространение запахов, смешивание разнородных жидкостей, процесс растворения твердых тел в жидкостях, сварка металлов путем их расплавления или путем давления.
Пример: смешивание воды и медного купороса, налитых в один сосуд.
В твердых телах также происходит диффузия, то только гораздо медленнее.
Если гладко отполированные пластинки свинца и золота сжать между собой, то за 4-5 лет золото и свинец проникают друг в друга примерно на 1 мм.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98
