Главное в разделе «Молекулярная физика»

В физике существует два способа объяснения природы тепловых явлений:

• с позиций термодинамического подхода, когда теплоту рассмат­ривают с точки зрения макроскопических свойств термоди­намической системы — ее давления, объема, температуры, плот­ности ит. п.;
• на основании молекулярно-кинетических представлений о строе­нии вещества, используя величины, характеризующие микро­структуру тела (относительная молекулярная масса, количество вещества, концентрация частиц, молярная масса).

Оба подхода получили экспериментальное подтверждение (на­блюдения Р. Броуна, опыты О. Штерна, Ж. Перрена и т. п.) и основываются на обобщении многовекового опыта наблюдений человечества за протеканием тепловых явлений.

Основные положения молекулярно-кинетической теории утверж­дают, что все вещества состоят из микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т. п.), которые все время пребывают в беспорядочном хаотическом движении и взаимодействуют между собой.

Температура как макропараметр системы, характеризующий со­стояние ее термодинамического равновесия, может измеряться за разными шкалами, например Цельсия или Фаренгейта. Тем не менее в физике чаще используют абсолютную шкалу температур (шкалу Кельвина), которая не зависит от свойств метрического тела, и поэтому ее можно считать идеальной. Между абсолютной температурой T и температурой по шкале Цельсия t существует связь: T = t + 273.

Согласно молекулярно-кинетической теории идеального газа температура как микропараметр системы определяет среднюю ки­нетическую энергию микрочастиц, которая прямо пропорцио­нальна абсолютной температуре газа и равна:

E̅ = (3 / 2) • kT.

Состояние идеального газа определяют эмпирически установ­ленные газовые законы:

• для изотермических процессов (закон Бойля-Мариотта) — при постоянной температуре давление p данной массы газа обратно пропорционально его объему V: p ~ 1 / V; (p₁ / p₂ = V₂ / V₁; pV = const).
• для изобарных процессов (закон Гей-Люссака) — отношение объе­мов данной массы газа в разных состояниях равно отношению абсолютных температур газа в этих состояниях: V₁ / V₂ = T₁ / T₂;
• для изохорных процессов (закон Шарля) — отношение давлений данной массы газа в разных состояниях равно отношению абсолютных температур газа в этих состояниях: p₁ / p₂ = T₁ / T₂.

Уравнение состояния идеального газа для данной его массы (m = const) определяет соотношение p₁V₁ / T₁ = p₂V₂ / T₂, а для произвольного количества газа — уравнение Менделеева-Клапейрона: pV = (m / M) • RT. Материал с сайта http://worldof.school

Основное уравнение МКТидеального газа определяет соотноше­ние между давлением и микропараметрами системы: p = (1 / 3) • nm₀v̅².

Таким образом, раскрытие сущности тепловых явлений на основании термодинамического и молекулярно-кинетического под­ходов свидетельствует о том, что они не противоречат, а взаимно дополняют друг друга. Относительная простота описания тепло­вых явлений с помощью легко измеримых параметров допол­няется и подкрепляется глубиной теоретического обоснования и объяснения их природы с позиций внутреннего строения ве­щества. Такое объединение двух способов описания тепловых явлений и процессов подчеркивает правильность их выводов и обобщений.

На этой странице материал по темам:

• Молекулярная физика теория кратко

• Молекулярная физика доклад

• Тема жоклада малекулярная физика

• Молекулярная физика главное