1. Предмет молекулярная физика. Основные положения мкт и их анализ. Идеальный газ.

Область физики, в которой изучаются физические свойства тел в различных агрегатных состояниях на основе рассмотрения их микроскопического (молекулярного) строения, называется молекулярной физикой. В ней рассматриваются следующие вопросы: строение газов, жидкостей и твердых тел, их изменения под действием внешних условий (температуры, давления, электрического и магнитного полей), явления переноса (диффузия, теплопроводность, внутреннеетрение), фазовые превращения (кристаллизация, плавление, испарение, конденсация идр.) поверхностные явления.

Основные положения.

А. Авогадро сформулировал два принципа: - при одинаковых условиях в равных объемах любых газов содержится одно и то же число молекул, - все вещества, простые и сложные, образованы из молекул которые сами состоят из атомов.

Основные положения МКТ Представления этичных атомистов выглядят сегодня достаточно наивными, но именно эти представления стали отправной точкой в создании одного из современных разделов физики – МКТ. МКТ - занимается изучением свойств веществ, основываясь при этом на представлениях о частицах вещества . МКТ базируется на трех основных положениях (запись в тетради): - все вещества состоят из частиц – молекул, атомов и ионов, - эти частицы вещества беспорядочно и беспрерывно движутся, - частицы вещества взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электромагнитную природу. Опыты, факты свидетельствующие о молекулярном строении вещества. а) Любое тело можно раздробить на мелкие частицы (демонстрация), т.е. дискретность вещества. Электронный микроскоп( картинка в ПК) – показывает, что все вещества состоят из частиц – атомов, молекул. б) Взаимодействие молекул - две стеклянные пластины, - два стакана с различными жидкостями, - стакан с жидкостью и пшено. в) движение молекул (демонстрация) – распространение запахов.

Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

Модель широко применяется для решения задач термодинамики газов и задач аэрогазодинамики. Например, воздух при атмосферном давлении и комнатной температуре с большой точностью описывается данной моделью. В случае экстремальных температур или давлений требуется применение более точной модели, например модели газа Ван-дер-Ваальса, в котором учитывается притяжение между молекулами.

Различают классический идеальный газ (его свойства выводятся из законов классической механики и описываются статистикой Больцмана) и квантовый идеальный газ (свойства определяются законами квантовой механики, описываются статистиками Ферми — Дирака или Бозе — Эйнштейна).