• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
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.

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;

N_а - 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.

Переглядів: 872