Основные задачи молекулярной физики.

1. Исследование строения вещества и его изменения под влиянием внешних воздействий.

2. Изучение явлений переноса диффузии, теплопроводности, вязкости (внутр. трения).

3. Изучение газовых превращений – испарения и конденсации, плавления и кристаллизации.

4. Исследование критических состояний вещества.

5. Исследование поверхностных явлений на границах раздела баз.

22. Основные положения молекулярно-кинетической теории газов (МКТ) . Модель идеального газа.

Основные положения МКТ.

1. Все вещества состоят из огромного числа частиц: молекул, атомов, ионов. Линейные размеры этих частиц порядка ангстрема (10^-10М).

2. Молекулы находятся в тепловом движении. Средняя кинетическая энергия этого движения определяет температуру тела.

3. Между молекулами действуют силы взаимодействия, которые в зависимости от расстояния между частицами будут силами притяжения или отталкивания.

Эти положения можно сформулировать таким образам:

1. Полная хаотичность движений.

2. Пропорциональность средней квадратичной скорости молекул корню квадратному из абсолютной температуры.

3. Средние кинет. энергии молекул равных газов, находится при одинаковой температуре, равна между собой.

Моль – количество вещества, содержащее столько молекул, сколько атомов содержится в 12г изотопа углерода ¹²С.

, нормальная сила.

Температура тела – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы.

Модель идеального газа.

1. Собственный объем молекул газа пренебрежимо мал по сравнениюс объемомсосуда.

2. Междумолекулами газа отсуствуют силы взаимодействия.

3. Столкновеения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие.

23. Основные уравнения МКТ идеальных газов.

Для вывода основного уравнения МКТ рассмотрим одноатомный идеальный газ. Молекулы газа движутся хаотически, число взаимных столкновений между молекулами газа пренебрежимо малот по сравнению с числом ударов о стенки сосуда, а соударения молекул со стенками сосуда абсолютно упругие. Выделим на стенке сосуда некоторую элементарную площадку и вычислимдавление, оказываемое наэту площадку.

При каждом соударении

молекула, движущаяся

перпендикулярно площадке,

передает ей импульс

, где -- масса молекулы, -- ее скорость. За время площадки достигнут только те молекулы, которые заключены в объеме цилиндра с основанием и высотой . Число этих молекул равно ( -- концентрация молекул). Для упрощения расчетов хаотическое движение молекул заменяют движением вдоль трех взаимно перпендикулярных направлений, так что в любой момент времени вдоль каждого из них движется молекул, причем половина молекул движется вдоль данного направления в одну сторону, половина – в противоположную. Тогда число ударов молекул, движущихся в заданном направлении, о площадку будет . При столкновении с площадкой эти молекулы передадут ей импульс .

Тогда давление газа, оказываемое им на стенку сосуда, . (1)

Если газ в объеме V содержит N молекул, движущихся со скоростями то целесообразно рассматривать среднюю квадратичную скорость

, (2) характеризующую всю совокупность молекул газа.

Уравнение (1) с учетом (2) примет вид . (3)

Выражение (3) называется основным уравнением молекулярно-кинетической теории идеальных газов.

Учитывая, что , получим , (4)

или , , где E –суммарная кинетическая энергия поступательного движения всех молекул газа. Давления газа равна средней кинетической энергиипоступального движения молекул, содержащихся в единице объема газа.