Молекулярная физика и термодинамика

1.

Молекулярная физика и
термодинамика

2.

Молекулярная физика и термодинамика разделы физики, в которых изучаются
макроскопические процессы в телах, связанные
с огромным числом содержащихся в телах
атомов и молекул

3.

Молекулярная физика
O является статистической теорией, т. е.
рассматривает поведение систем, состоящих из
огромного числа частиц (атомов, молекул), на
основе вероятностных моделей.
O стремится на основе статистического подхода
установить связь между экспериментально
измеренными макроскопическими величинами
(давление, объем, температура и т.д.) и
микроскопическими характеристиками частиц,
входящих в состав системы (масса, импульс,
энергия и т.д.)

4.

Термодинамика
O является наукой феноменологической.
O делает выводы о свойствах вещества на основе
законов, установленных на опыте, таких, как закон
сохранения энергии.
O оперирует только с макроскопическими
величинами (давление, температура, объем и т.п.),
которые вводятся на основе физического
эксперимента.

5.

Оба подхода – термодинамический и
статистический – не противоречат, а дополняют
друг друга.
Только совместное использование термодинамики
и молекулярно-кинетической теории может дать
наиболее полное представление о свойствах
систем, состоящих из большого числа частиц.

6.

O МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА - раздел
физики, изучающий
физические
свойства тел в различных агрегатных
состояниях на основе рассмотрения
их молекулярного строения.
O Термодинамика-
теория тепловых
процессов, в которой не учитывается
молекулярное строение тел.

7.

Основные положения МКТ
O Все вещества образованы из мельчайших частиц –
молекул, которые сами состоят из атомов
(«элементарных молекул»).
O Атомы и молекулы находятся в непрерывном
хаотическом движении.
O Частицы взаимодействуют друг с другом силами,
имеющими электрическую природу.

8.

9.

10.

Подтверждение МКТ
1.
Экспериментальное
- механическое дробление вещества; растворение
вещества в воде; сжатие и расширение газов;
испарение;
деформация
тел;
диффузия;
- диффузия;
жидкости
броуновское движение
под
ударами
частиц в
молекул;
- плохая сжимаемость твердых и жидких тел;
значительные усилия для разрыва твердых тел;
слияние капель жидкости;
2. Прямое
– фотографирование, определение размеров частиц.

11.

Броуновское движение
O Броуновское движение - тепловое движение
мельчайших микроскопических частиц, взвешенных в
жидкости или газе.
O Открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г.
O Теория броуновского движения была создана
А. Эйнштейном в 1905 г.
O Экспериментально теория Эйнштейна была
подтверждена в опытах французского
физика Ж. Перрена, проведенных в 1908–1911 гг.

12.

Причина броуновского
движения
Броуновские частицы движутся
под влиянием беспорядочных
ударов молекул.
Из-за хаотического теплового
движения молекул эти удары
никогда не уравновешивают
друг друга.
В результате скорость броуновской
частицы беспорядочно меняется
по модулю и направлению, а ее
траектория представляет собой
сложную зигзагообразную
кривую

13.

Диффузия
Диффузией называется явление проникновения
двух или нескольких соприкасающихся веществ
друг в друга.
Скорость диффузии
• Агрегатное состояние
вещества
• Температура вещества

14.

Относительная молекулярная
масса
Относительная молекулярная
масса простого или сложного вещества есть
отношение массы его молекулы к 1 части массы
атома 12С (углерод).
12

15.

Один моль вещества
1 Моль — это количество вещества,
содержащее столько молекул, атомов, ионов,
электронов или других структурных единиц,
сколько содержится атомов в 12 граммах
изотопа 12С (углерод).
Число молекул в 1 моле вещества постоянно и
называется постоянной Авогадро.
NA= 6,023 ·1023моль−1

16.

Количество вещества
Количество вещества, содержащегося в теле,
определяется числом молекул (или атомов) в этом
теле.
N
NA
НЮ
[моль]

17.

Молярная масса
Молярная масса – масса одного моля
вещества
Mr 10
мю Или М
М=m0*NA
3
кг
моль

18.

Количество вещества
m

19.

Молекулярная физика
O Масса:
m0 =
M
(масса молекулы)
NA