Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул
М-К т. Изучает свойства вещества (давление, температуру и так далее) как суммарный результат действий молекул, при этом пользуется статическим методом.
2. Молекулы и атомы любого вещества находятся в непрерывном хаотическом движении, которое называется тепловым движением. При нагревании вещества… 3. Молекулы вещества взаимодействуют между собой с силами притяжения Fпр и…
Атомная масса – масса атома вещества, выраженная в а.е.м.
Молекулярная масса – масса молекулы вещества, выраженная в а.е.м.
Атомная единица массы (а.е.м.) – единица массы, равная 1/12 массы атома изотопа углерода С12.
Если какой либо из термодинамических параметров изменяется, то происходит изменение состояния системы, называемое термодинамическим процессом .… Если рассматривать газообразное состояние вещества, то простейшими свойствами… Состояние данной массы m идеального газа определяется значениями трёх параметров: давления P, объёма V, и температуры…
2) Удар молекул о стенку Q идеально упругий и молекулы проходят расстояние, равное размеру куба, не испытывая соударений.
Импульс силы, полученный стенкой при ударе молекулы, определим из второго… ,
Положение абсолютно твердого тела можно определить, задав три координаты его центра масс (x, y, z) и три угла поворота (например, вокруг осей,… Для системы, состоящей из двух материальных точек, расстояние между которыми… Для системы, состоящей из материальных точек, которые связаны не жесткой, а упругой связью, необходимо также учитывать…
Это выражение, деленное на общее число молекул n в единице объема, дает вероятность того, что молекула имеет компоненту скорости в интервале от vx… Таким образом, функция является плотностью данной вероятности. Поскольку для… Аналогично определяются вероятности для двух других компонент и скорости молекулы:
Запишем еще раз функцию распределения Максвелла молекул по скоростям и приведем ее график для некоторой температуры Т (рис. 2.5)
.Из графика видно, что существует некоторая
,
где - давление газа на поверхности Земли, - давление газа на высоте h.
… С учетом того, что
За секунду молекула в среднем проходит расстояние, численно равное ее средней скорости . Если за это же время она испытает в среднем столкновений с… Молекула столкнется со всеми неподвижными молекулами, центры которых находятся… В действительности движутся все молекулы. Поэтому число столкновений за одну секунду будет несколько большим…
Беспорядочность теплового движения молекул газа, непрерывные соударения между ними приводят к постоянному перемешиванию частиц и изменению их… Изучение явлений переноса представляет особый интерес в связи с тем, что эти…
Экспериментально установлено, что перенос массы вещества при явлении диффузии подчиняется закону А. Фика: (10.5) масса газа, которая переносится за… Если элемент поверхности выбран так, что нормаль совпадает с направлением…
Количество теплоты, сообщённое газу, идёт на приращение внутренней энергии газа и на совершенигазом работы над внешними телами.
- первое начало термодинамики
а) Внутренняя энергия идеального газа равна, где - количество вещества, i – число степеней свободы молекул газа, R –…
. - закон Шарля.
График изохорического процесса в координатах (P,V) представлен на рис. 1.2.
… Так как , то и , т.е. - работа, совершаемая газом при изохорическом процессе, равна нулю.
= const –
– закон Бойля-Мариотта
График изотермического процесса в координатах (P,V) представлен на рис. 1.5.
Поскольку dQ = 0, то первое начало термодинамики принимает вид:
– первое начало термодинамики при
адиабатическом процессе.
Найдем уравнение состояния идеального газа при политропическом процессе, т.е. уравнение политропы. Для простоты записи возьмем один моль газа: .… ,
которое в случае одного моля газа представим в виде
Второе начало термодинамики:Невозможно построить периодически действующую тепловую машину, которая бы всю подводимую к ней теплоту превращала в… Французский инженер Сади Карно предложил идеальный цикл, который даёт… Рис. 2.2 Цикл Карно в координатах (P, V).
.
В СИ энтропия измеряется в Дж/К.
Приведём формулы для подсчёта изменения энтропии в случае изопроцессов для идеального газа:
Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы в реальном газе взаимодействуют между собой и занимают определенный объём. Состояние… где p — давление; V - объем T — температура; Zr = Zr (p,T) — коэффициент… Учитывая собственный объем молекул и силы межмолекулярного взаимодействия, голландский физик И. Ван-дер-Ваальс…