14. Предмет молекулярной физики. Размеры и масса атомов и молекул. Агрегатные состояния вещества.

Ответ. Молекулярная физика – раздел курса общей физики, в котором изучаются макроскопические свойства вещества, обусловленные его молекулярным строением, характером движения молекул и силами, действующими между ними. В основе молекулярной физики лежит установленное на опыте утверждение: в каком бы состоянии не находилось вещество (твердом, жидком, газообразном), составляющие его молекулы находятся в непрерывном хаотическом (непредсказуемом) движении, которое называют тепловым. Размеры и масса молекулы возрастают с увеличением числа атомов, которые входят в её состав. Атомы и молекулы (кроме многоатомных молекул органических веществ) имеют массу порядка 10^–26 кг. Из-за малых значений выражать массы атомов и молекул в килограммах (кг) неудобно. Поэтому для измерения масс атомов и молекул в химии и физике используют атомную единицу массы (а. е. м.). Атомную единицу массы выражают через массу изотопа углерода-12: Массу молекулы (или атома), выраженную в атомных единицах массы, называют относительной молекулярной массой Mr (или относительной атомной массой Ar). Относительная молекулярная (или атомная) масса Mr показывает, во сколько раз масса m₀ молекулы (или атома) больше атомной единицы массы: Количество вещества, содержащегося в макроскопическом теле, определяют числом частиц в нём. Приведённые выше примеры показывают, насколько велико это число. Поэтому при расчётах принято использовать не абсолютное число частиц вещества, а относительное: т. е. количество вещества ν определяют отношением числа частиц N этого вещества к постоянной Авогадро N_A. Основной единицей количества вещества в СИ является 1 моль (моль). 1 моль равен количеству вещества, содержащему столько же частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода-12. Значит, в одном моле любого вещества находится одинаковое число атомов или молекул. Это число частиц обозначили N_A и назвали постоянной Авогадро . В молекулярно-кинетической теории наряду с относительной молекулярной (или атомной) массой используют молярную массу M — массу вещества, взятого в количестве ν = 1 моль. Молярную массу M определяют отношением массы m вещества к его количеству ν: Основной единицей молярной массы в СИ является килограмм на моль. Молярная масса вещества связана с его относительной молекулярной массой следующим соотношением: Молярную массу вещества также можно вычислить по формуле Формула для расчёта числа молекул в данном веществе: При изменении внешних условий (например, если внутренняя энергия тела увеличивается или уменьшается в результате нагревания или охлаждения) могут происходить фазовые переходы — изменения агрегатных состояний вещества. Переход из твердого состояния в жидкое — плавление; из жидкого состояния в твердое — кристаллизация; из газообразного состояния в жидкое — конденсация; из жидкого состояния в газообразное — парообразование; из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое — сублимация; из газообразного состояния в твердое, минуя жидкое — десублимация.