Основы молекулярной физики

и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений, основывающихся на том,

что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении.

Термодинамика

Раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями.

на основе законов превращения энергии величинами, характеризующими систему в целом

(например, давление, объем, температура), не рассматривая ее микроструктуры и совершающихся в системе микропроцессов. Этим термодинамический метод отличается от статистического.

между собой, так и с другими телами (внешней средой).
Термодинамические

системы, не обменивающиеся с внешней средой ни энергией, ни веществом, называются замкнутыми.

Обычно в качестве параметров состояния выбирают:
-температуру Т
-давление Р
-объем

V.

бы одного из ее термодинамических параметров.
► Термодинамическое равновесие
Система находится в

термодинамическом равновесии, если ее состояние с течением времени не меняется (предполагается, что внешние условия рассматриваемой системы при этом не изменяются).

направление теплообмена между телами.
Температура — одно из основных понятий, играющих

важную роль не только в термодинамике, но и в физике в целом

и кипения воды при давлении 1,013-105 Па соответственно 0 и

100 °С (реперные точки).

в качестве которой взята тройная точка воды (температура, при которой

лед, вода и насыщенный пар при давлении 609 Па находятся в термодинамическом равновесии). Температура этой точки по данной шкале равна 273,16 К (точно).
Температура Т= 0 К называется нулем Кельвина.
В термодинамической шкале температура замерзания воды равна 273,15 К (при том же давлении, что и в Международной практической шкале). ...
Термодинамическая температура (Т) и температура (С) по Между­народной практической шкале связаны соотношением:
Т = 273,16К + С.

пренебрежительно мал по сравнению с объемом сосуда;
между молекулами газа отсутствуют

силы взаимодействия;
столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно
упругие.

так как они в условиях, близких к нормальным (например, кислород

и гелий), а также при низких давлениях и высоких температурах близки по своим свойствам к идеальному газу. Кроме того, внеся поправки, учитывающие собственный объем молекул газа и действующие молекулярные силы, можно перейти к теории реальных газов.

давления газа на его объем есть величина постоянная: '
pV =

const, при Т = const; m = const.
Кривая зависимости р от V при постоянной температуре называется изотермой. Изотермы — гиперболы, расположенные на графике, тем выше, чем выше температура происходящего процесса.

молекул, атомов или ионов, из которых состоит вещество
МОЛЬ - Количество

вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится в нуклиде 12С массой 0,012 кг

одинаковые объемы. При нормальных условиях этот объем
V =22,4∙10-3 м3/моль.

же число NA молекул.
NA = 6,022· 10 23моль-1.

в нее газов:
р = р, + р2+ ... +р„.
Парциальное давление
Давление,

которое оказывали бы газы смеси, если бы они занимали объем, равный объему смеси при той же температуре.

линейно с температурой:
V = V0(1 + αt)
при р = const;

m = const
2 Давление данной массы газа при постоянном объеме изменяется линейно с температурой:
р = р0(1 + αt)
при V = const; m = const
(здесь V0 и р0 — соответственно объем и давление при О °С, коэффициент α = 1/273 К'1)-

в координатах V, t этот процесс изображается прямой, называемой изобарой.

Процесс, протекающий при постоянном
объеме, называется изохорным. На диаграмме в координатах р, t он изображается прямой, называемой изохорой

Температур в точке t = -1/а = -273 °С. Если

начало отсчета сместить в эту точку, то происходит переход к шкале Кельвина
T = t + 1/ α.

и Гей-Люссака.
Согласно рисунку и этим законам для изотермического и

изохорного процессов
p1v1/Т =p2v2/Т
Поскольку состояния 1 и 2 выбраны произвольно, то
pv/Т = В = const

(1) к 1 моль, использовав молярный объем Vm . Согласно

закону Авогадро, при одинаковых р и Т моли всех газов занимают одинаковый молярный объем Vm и постоянная будет одинакова для всех газов'.
pVm = RT (2)
уравнение Клапейрона—Менделеева.
R=8,31 Дж/(мольК)—молярная газовая постоянная.

для массы m газа
где v = m/'М— количество вещества,
М

— молярная масса (масса 1 моля вещества).
Учтено, что V = (m /M)Vm

= 1,38 -10-23 Дж/К, уравнению (2) можно придать вид
р =

RT/Vm = kА NA T/Vm = nкТ,
где NA /Vm = n — концентрация молекул.