Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Авто | Автоматизація | Архітектура | Астрономія | Аудит | Біологія | Будівництво | Бухгалтерія | Винахідництво | Виробництво | Військова справа | Генетика | Географія | Геологія | Господарство | Держава | Дім | Екологія | Економетрика | Економіка | Електроніка | Журналістика та ЗМІ | Зв'язок | Іноземні мови | Інформатика | Історія | Комп'ютери | Креслення | Кулінарія | Культура | Лексикологія | Література | Логіка | Маркетинг | Математика | Машинобудування | Медицина | Менеджмент | Метали і Зварювання | Механіка | Мистецтво | Музика | Населення | Освіта | Охорона безпеки життя | Охорона Праці | Педагогіка | Політика | Право | Програмування | Промисловість | Психологія | Радіо | Регилия | Соціологія | Спорт | Стандартизація | Технології | Торгівля | Туризм | Фізика | Фізіологія | Філософія | Фінанси | Хімія | Юриспунденкция

ТЕМА: МАКРОСКОПІЧНИЙ СТАН

Лекція VII

ПЛАН

1. Статистичний та термодинамiчний методи, макроскопiчнi параметри.

2. Основне рiвняння молекулярно-кiнетичної теорiї. Рiвняння стану iдеального газу.

3. Середня кiнетична енергiя молекул. Молекулярно-кiнетичний змiст температури.

4. Закон рiвномiрного розподiлу енергiї за ступенями вiльностi.

 

1. Статистична фiзика вивчає властивостi та агрегатнi стани макроскопiчних тiл залежно вiд їх будови й взаємодiї мiж їх частинками (атомами i молекулами) i параметрами їх теплового руху.

Термодинамiка - це роздiл фiзики, який вивчає найбільш загальнi властивостi макросистем, якi знаходяться в рiвновазi, та процеси переходу мiж ними.

У статистичнiй фiзицi використовується молекулярно-кiнетичний метод дослiджень. Вiн установлює закони протiкання рiзних процессiв у макротiлах на основi вивчення їх молекулярної структури і механiзму взаємодiї окремих молекул.

Термодинамiка (термодинамiчний метод) - використовується для вивчення властивостей тiл без урахування їх внутрiшньої будови. Його основна мета - визначення стану термодинамiчної системи.

Термодинамiчна система - це сукупнiсть макротiл, якi взаємодiють та обмiнюються енергiєю мiж собою і зовнiшнiм середовищем.

Стан кожної термодинамiчної системи задається термодинамiчними параметрами.

Термодинамiчнi параметри - це сукупнiсть фiзичних величин, якi характеризують властивостi термодинамiчної системи: P,V,T.

Абсолютна температура - це величина, яка характеризує термодинамiчну рiвновагу системи.

Термодинамiчний рiвноважний стан - це такий стан, при якому всi термодинамiчнi параметри не змiнюються з часом.

Термодинамiчний процес - явище переходу системи iз одного термодинамiчного стану в iнший.

 

 

2. Найпростіший об'єкт дослідження у молекулярній фізиці - ідеальний газ.

Iдеальний газ - це газ, молекули якого можна вважати матеріальними точками , та можна знехтувати взаємодiєю мiж його молекулами.

Знайдемо рiвняння, яке б зв'язувало залежнiсть параметрiв стану газу з кiнетичною енергiєю поступалього руху його молекул.



Интернет реклама УБС

Із найбільш загальних мiркувань тиск визначається наслiдком ударiв молекул об стiнку посудини з деякою силою, величина якої невiдома. Однак ми можемо порахувати середню силу, яка дiє на стiнку посудини з боку усiх молекул газу.

 

Z l

       
   
 
 


N

Y

O

 

 

Х

 

Маємо газ, який знаходиться у кубi з довжиною ребра l, кiлькiсть молекул N, уздовж кожної гранi рухається N1 молекул; зi швидкiстю .

Сила дiї одної молекули на грань

 

а повна сила всiх N1-молекул на грань l дорiвнює:

 

 

Уведемо середню квадратичну швидкiсть поступального руху молекули газу:

 

Уведемо середню кiнетичну енергiю поступального руху однiєї молекули газу:

 

(*)

 

(1)

 

- основне рiвняння МКТ.

 

Тиск в ідеальному газовi дорiвнюї 2/3 добутку середньокiнетичної енергiї поступального руху молекули газу на концентрацiю молекул газу.

 

Це рівняння основне тому, що пов`язує макропараметри з мікрохарактеристиками газу (швидкість однієї молекули).

Воно дає відповідь на питання, чому в газі є тиск. Тому, що молекули володіють кінетичною енергією, б’ють із силою на грані куба і зумовлюють тиск.

Тому рівняння Клапейрона-Менделєєва є звичайним наслідком основного рівняння молекулярної теорії.

 

 

3. Ми знайшли, що

; ,

де - об`єм одного моля газу;

Nа - стала Авогадро; 6.023 1013 моль-1 - величина, яка показує кількість молекул, що знаходяться в одному молі газу.

 

(2)

 

Т є міроюпоступального руху молекул газу.

 

- стала Больцмана; К=1.38*10-23 Дж/К.

 

(3)

 

- кінетична енергія поступального руху однієї молекули.

Порівнявши (3) і (*), будемо мати:

 

 

Другий варіант формули одержимо з урахуванням:

та

(4)

 

Цей вираз є одним із варіантів запису основного рівняння МКТ.

 

 

4. Молекули газу можна розглядати як систему матеріальних точок, які здійснюють як поступальний, так і обертальний рух.

Кількість незалежних координат, які визначають положення молекул у просторі, називають кількістю ступенів вільності молекул.

Одноатомний газ (аргон,...): i = 3

Двоатомний газ (NО,CО,H2): i = 5

Триатомний газ та багатоатомний: і = 6 (3 поступальних та 3 обертальних степенів вільності).

 

Для поступального руху молекул ми знайшли, що

, а оскільки поступальному рухові завжди відповідає 3 степені вільності, то на кожний ступінь вільності припадає .

У цьому і є зміст закону рівномірного розподілу енергії за степенями вільності:

 

Статистично, в середньому, на кожний ступінь вільності молекули припадає енергія

 

Воднорідному багатоатомному газі кожна молекула має

і-ступенів вільності, тому кожна молекула володіє енергією:

 

(5)

 


Читайте також:

  1. Банківська система: сутність, принципи побудови та функції. особливості побудови банківської системи в Україн
  2. Банківська система: сутність, принципи побудови та функції. Особливості побудови банківської системи в Україні.
  3. Банківська система: сутність, принципи побудови та функції. Особливості побудови банківської системи в Україні.
  4. ЛЕКЦІЯ 2.ТЕМА: ФІЗІОЛОГІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ
  5. Лекція 3.Тема: Мікробіологічні основи екології навколишнього середовища.
  6. Лекція 4. ТЕМА: Найважливіші біохімічні процеси збудниками яких є мікроорганізми
  7. Лекція 6. Тема: Географія сфери послуг
  8. Лекція № 17. Тема: Робочий час і час відпочинку.
  9. ЛЕКЦІЯ № 2 Тема: Загальне вчення про хворобу.
  10. Лекція № 2. Тема: ПРЕДМЕТ І СПЕЦИФІКА ХУДОЖНЬОЇ ЛІТЕРАТУРИ.
  11. Лекція № 21. Тема: Заробітна плата.
  12. Лекція № 6. Тема: Правова організація працевлаштування громадян.

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
ТЕМА : ЕЛЕМЕНТИ МЕХАНIКИ СУЦIЛЬНИХ СЕРЕДОВИЩ | ЯВИЩА ПЕРЕНОСУ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.005 сек.