WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

«Молекулярная физика и термодинамика Данное пособие посвящено второму разделу Молекулярная физика. Термодинамика кодификатора ЕГЭ по физике. Оно охватывает следующие ...»

-- [ Страница 1 ] --

И. В. Яковлев | Компания Ваш репетитор

Молекулярная физика и термодинамика

Данное пособие посвящено второму разделу Молекулярная физика. Термодинамика кодификатора ЕГЭ по физике. Оно охватывает следующие темы.

• Тепловое движение атомов и молекул вещества. Броуновское движение. Диффузия. Экспериментальные доказательства атомистической теории. Взаимодействие частиц вещества.

• Модели строения газов, жидкостей и твёрдых тел.

• Модель идеального газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией теплового движения молекул идеального газа. Абсолютная температура. Связь температуры газа со средней кинетической энергией его частиц. Уравнение p = nkT. Уравнение Менделеева Клапейрона.

• Изопроцессы: изотермический, изохорный, изобарный, адиабатный процессы.

• Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

• Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и конденсация, кипение жидкости, плавление и кристаллизация. Изменение энергии в фазовых переходах.

• Внутренняя энергия. Тепловое равновесие. Теплопередача. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества. Уравнение теплового баланса.

• Работа в термодинамике. Первый закон термодинамики.

• Принципы действия тепловых машин. КПД тепловой машины. Второй закон термодинамики. Проблемы энергетики и охрана окружающей среды.

Пособие содержит также некоторый дополнительный материал, не входящий в кодификатор ЕГЭ (но входящий в школьную программу!). Этот материал позволяет лучше понять рассматриваемые темы.

Содержание 1 Основные положения молекулярно-кинетической теории 1.1 Атомы и молекулы..................................... 1.2 Тепловое движение атомов и молекул.......................... 1.3 Взаимодействие частиц вещества............................ 2 Газы, жидкости и твёрдые тела 2.1 Газы............

2.2 Твёрдые тела.......

2.3 Жидкости.........

3 Основные формулы молекулярной физики 4 Температура 4.1 Термодинамическая система............................... 4.2 Тепловое равновесие.................................... 4.3 Температурная шкала. Абсолютная температура................... 5 Уравнение состояния идеального газа 5.1 Средняя кинетическая энергия частиц газа...................... 5.2 Основное уравнение МКТ идеального газа....................... 5.3 Энергия частиц и температура газа........................... 5.4 Уравнение Менделеева Клапейрона......................... 6 Изопроцессы 6.1 Термодинамический процесс............................... 6.2 Изотермический процесс................................. 6.3 Графики изотермического процесса........................... 6.4 Изобарный процесс.................................... 6.5 Графики изобарного процесса.............................. 6.6 Изохорный процесс.................................... 6.7 Графики изохорного процесса.............................. 7 Насыщенный пар 7.1 Испарение и конденсация................................. 7.2 Динамическое равновесие................................. 7.3 Свойства насыщенного пара............................... 7.4 Влажность воздуха.................................... 8 Внутренняя энергия 8.1 Внутренняя энергия одноатомного идеального газа.................. 8.2 Функция состояния.................................... 8.3 Изменение внутренней энергии: совершение работы.................. 8.4 Изменение внутренней энергии: теплопередача.................... 8.5 Теплопроводность..................................... 8.6 Конвекция......................................... 8.7 Тепловое излучение.................................... 9 Количество теплоты 9.1 Удельная теплоёмкость вещества............................ 9.2 Уравнение теплового баланса.............................. 10 Фазовые переходы 10.1 Плавление и кристаллизация............................... 10.2 График плавления..................................... 10.3 Удельная теплота плавления............................... 10.4 График кристаллизации................................. 10.5 Парообразование и конденсация............................. 10.6 Кипение........................................... 10.7 График кипения...................................... 10.8 График конденсации................................... 11 Первый закон термодинамики 11.1 Работа газа в изобарном процессе............................ 1 Основные положения молекулярно-кинетической теории Великому американскому физику Ричарду Фейнману, автору знаменитого курса Фейнмановские лекции по физике, принадлежат замечательные слова:



Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это атомная гипотеза (можете называть её не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе... содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения.

В этих словах заключена суть молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества. А именно: основными положениями МКТ являются следующие три утверждения.

1. Любое вещество состоит из мельчайших частиц молекул и атомов. Они расположены в пространстве дискретно, то есть на некоторых расстояниях друг от друга.

2. Атомы или молекулы вещества находятся в состоянии беспорядочного движения1, которое никогда не прекращается.

3. Атомы или молекулы вещества взаимодействуют друг с другом силами притяжения и отталкивания, которые зависят от расстояний между частицами.

Эти положения являются обобщением многочисленных наблюдений и экпериментальных фактов. Давайте рассмотрим подробнее эти положения и приведём их опытное обоснование.

1.1 Атомы и молекулы Возьмём бумажный листок и начнём делить его на всё более и более мелкие части. На каждом ли шаге мы будем получать кусочки именно бумаги, или на каком-то этапе появится нечто новое?

Первое положение МКТ говорит нам о том, что вещество не является делимым до бесконечности. Рано или поздно мы дойдём до последнего рубежа мельчайших частиц данного вещества. Эти частицы атомы и молекулы. Их также можно разделить на части, но тогда исходное вещество прекратит своё существование.

Атом это наименьшая частица данного химического элемента, сохраняющая все его химические свойства. Химических элементов не так много все они сведены в таблицу Менделеева.

Молекула это наименьшая частица данного вещества (не являющегося химическим элементом), сохраняющая все его химические свойства. Молекула состоит из двух или более атомов одного или нескольких химических элементов.

Например, H2O это молекула воды, состоящая из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Разделив её на атомы, мы перестанем иметь дело с веществом под названием вода.

Далее, разделив атомы H и O на составные части, мы получим набор протонов, нейтронов и электронов, и тем самым потеряем информацию о том, что поначалу это были водород и кислород.

Это движение называется тепловым движением.

Размер атома или молекулы (состоящей из небольшого числа атомов) составляет порядка 108 см. Это настолько малая величина, что атом невозможно разглядеть ни в какой оптический микроскоп.

Атомы и молекулы называются для краткости просто частицами вещества. Чем именно является частица атомом или молекулой в каждом конкретном случае установить нетрудно. Если речь идёт о химическом элементе, то частицей будет атом; если же рассматривается сложное вещество, то его частица это молекула, состоящая из нескольких атомов.

Далее, первое положение МКТ утверждает, что частицы вещества не заполняют пространство непрерывно. Частицы расположены дискретно, то есть как бы в отдельных точках. Между частицами имеются промежутки, величина которых может меняться в некоторых пределах.

В пользу первого положения МКТ свидетельствует явление теплового расширения тел. А именно: при нагревании увеличиваются расстояния между частицами вещества и размеры тела возрастают. При охлаждении, наоборот: расстояния между частицами уменьшаются, в результате чего тело сжимается.

Ярким подтверждением первого положения МКТ служит также диффузия взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга.

Например, на рис. 1 показан2 процесс диффузии в жидкости. Частицы растворимого вещества помещены в стакан с водой и расположены вначале в верхней левой части стакана.

С течением времени частицы перемещаются (как говорят, диффундируют) из области высокой концентрации в область низкой концентрации. В конце концов концентрация частиц становится везде одинаковой частицы равномерно распределяются по всему объёму жидкости.

Как объяснить диффузию с точки зрения молекулярно-кинетической теории? Очень просто: частицы одного вещества проникают в промежутки между частицами другого вещества.

Диффузия идёт тем быстрее, чем больше эти промежутки поэтому легче всего смешиваются друг с другом газы (в которых расстояния между частицами много больше размеров самих частиц).

1.2 Тепловое движение атомов и молекул Напомним ещё раз формулировку второго положения МКТ: частицы вещества совершают беспорядочное движение (называемое также тепловым движением), которое никогда не прекращается.

Опытным подтверждением второго положения МКТ служит опять-таки явление диффузии ведь взаимное проникновение частиц возможно лишь при их беспрерывном движении!

Изображение с сайта en.wikipedia.org.

Но наиболее ярким доказательством вечного хаотического движения частиц вещества является броуновское движение. Так называется непрерывное беспорядочное движение броуновских пылинок или крупинок (размерами 105 – 104 см), взвешенных в жидкости или частиц газе.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |
 



Похожие работы:

«Е. А. БУРДИН РАЗРАБОТКА ПЛАНОВ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ВОЛГИ В 1930–1936 гг. На основании ряда ранее не опубликованных архивных материалов в статье рассматривается история возникновения и начального этапа развития плана коренной реконструкции Волги, получившего название Большая Волга. Основные его положения были разработаны в 1931–1936 гг. при участии Госпланов РСФСР и СССР, ВСНХ СССР, Наркомтяжпрома и других ведомств; также особо следует отметить значительный вклад в данный...»

«Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования специальность 180405 Эксплуатация судовых энергетических установок Утверждена Постановлением Правительства РФ от 30.12.2009 г. № 1136 ФГОС ВПО утвержден приказом Минобрнауки России от 24.12.2010 г. №2060 Квалификация выпускника специалист Нормативный срок освоения программы пять лет Форма обучения - очная. Примерная образовательная программа (ПООП) по специальности 180405 Эксплуатация судовых энергетических...»

«Sectoral Integration of Biodiversity in Belarus Contents Introduction Spatial planning and urban development. Transport and road construction Agriculture and land use Forestry and hunting Fisheries Water resources and irrigation Industry and energy Defense Tourism and recreation Education Integration or mainstreaming of biodiversity in other conventions, agreements and processes.. 27 Introduction Belarus reported 1 that Национальной стратегией и планом действий по сохранению и устойчивому...»

«ХРАНИТЕ В СЕРДЦЕ ВОСПОМИНАНИЯ О КОНФЕРЕНЦИЯХ! Уважаемые ТОП-Лидеры Орифлэйм и гости! Чтобы почаще вспоминать приятные моменты и передавать своим структурам деловые аспекты конференциях мы подготовили для вас фото- и Мы очень рады приветствовать вас в самых знаковых городах Латинской Америки: прекрасном Буэнос-Айресе и зажигательном Рио-де-Жанейро видео-материалы. Эти материалы доступны для просмотра в интернете – городах, завораживающих и притягивающих туристов на протяжении на страничке,...»

«СОДЕРЖАНИЕ: РОССИЙСКОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО РЯЗАНЬ Формировать ответственное ресурсопотребление надо со школьной скамьи, - первый заместитель министра ТЭК и ЖКХ Рязанской области Евгений Самородов //МедиаРязань МОСКВА//ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОМУ ПОВЕДЕНИЮ НАСЕЛЕНИЯ Пресс-конференция, посвященная перспективам развития энергоэффективного поведения населения в России//РИА Новости ФОРУМ NewGen – энергия будущего В Москве обсуждают векторы развития мировой и инновационной...»

«В.В. Артюхов, А.С. Мартынов СИСТЕМНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ ТЕОРИЯ, АЛГОРИТМЫ, КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОЦЕНКИ На методологической базе Общей теории систем в книге излагаются оригинальные теоретические разработки по оценке устойчивости материальных систем любой природы, рассматриваются алгоритмы и источники данных для оценок устойчивости природных и техногенных комплексов, приводится целый спектр компонентных и интегральных оценок для всех регионов Российской...»

«Заведующий кафедрой: академик РАН, профессор Урусов В.С. Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Ермин Н.Н. Рецензент: доктор химических наук, профессор Белоконева Е.Л. Москва 2014 Оглавление Введение 3 Цели курсовой работы 4 Глава 1. Литературный обзор 5 1.1. Метод атомистических парных потенциалов 5 1.2 Особенности программы GULP 7 1.3 Особенности программного пакета TOPOS 9 Глава 2. Кристаллохимия боратов и их аналогов 10 2.1. Общая кристаллохимия боратов 10 2.2. Аналоги...»

«Введение...................................................................... 4 История документа............................................................ 4 Почему важны общая позиция неправительственных организаций и переговорный процесс?..................................................... 4 Практическое...»

«3 февраля 2014 Мониторинг СМИ | 3 февраля 2014 года Содержание СОДЕРЖАНИЕ ЭКСПОЦЕНТР 02.02.2014 Coffeetea.ru. Новости Орими Трэйд – экспонент ПРОДЭКСПО-2014.7 10 февраля в Москве, в международном выставочном центре Экспоцентр на Красной Пресне, откроется традиционная Международная выставка ПРОДЭКСПО 31.01.2014 Бизнес России. Владимирская область. (vladimir.allbusiness.ru). Новости Международная специализированная выставка Аптека-2014. 21-я Международная специализированная выставка Аптека-2014...»

«1 Дайджест новостей логистики №8 2 марта -16 марта 2014 года МЕЖДУНАРОДНЫЕ НОВОСТИ Royal Jet откроет первую очередь нового терминала в аэропорту Аль Батин в Абу-Даби Поезда нового поколения появились в Германии Запуск Дубайского трамвая, который обслужит 27 тысяч пассажиров Аэропорт Страсбурга снизил налог для пассажиров Руководство аэропорта Страсбурга снизило налог на транспорт Дубайская авиакомпания FlyDubai объявляет о финансовых результатах по итогам года Увеличилось количество...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.