Молекулната физика е цялата теория. Молекулярно-кинетична теория. Основи на кинетичната теория на газовете

ОБОЗНАЧАВАНЕ

Rivnyannya, поставена в основата на молекулярно-кинетичната теория, pov'yazu макроскопски количества, които описват (например, порок) с параметрите на молекулярните молекули (шест и размери). Tse равно може да изглежда:

Тук е масата на газовата молекула, концентрацията на такива частици в единица обем, е средният квадрат на плътността на молекулите.

Основното подравняване на MKT е ясно обяснено, в какъв ред създавам идеален газ от дясната страна на стената на съдията. Молекулите се удрят в стената за цял час, като я плюят със сила F. Ето и следващото предположение: ако молекулата удари обекта, силата -F е върху него, след което молекулата „отскача” в стената. В същото време е важно молекулите да бъдат затворени със стената абсолютно пружинираща: механичната енергия на молекулите и стената се спестява напълно, без да преминава през нея. Tse означава, че само няколко молекули се променят по време на затваряне и нагряването на молекулите и стените не се случва.

Знаейки, че уплътнението на стената е пружиниращо, можем да кажем как се променя твърдостта на молекулата след затварянето. Модулът на скоростта ще остане същият, както е до точката, а потокът ще се промени директно върху дължината на оста Ox (обърнете внимание, че Ox е същото тегло, тъй като е перпендикулярно на стената).

Има твърде много газови молекули, вонята се срутва хаотично и често се удря в стената. Знаейки геометричната сума на силите, които молекулата на кожата излива върху стената, ние знаем силата на притискане на газа. За да се осредни консистенцията на молекулите, е необходимо да се използват статистически методи. По същата причина в основния равен MCT осредняхме квадрата на гладкостта на молекулите, а не квадрата на осреднената гладкост: осреднената гладкост на хаотично пухкавите молекули достигна нула и в този случай нямаше да отнеме никакви налягане.

Сега има ясна физическа разлика: колкото повече молекули са поставени в връзката, толкова по-ниска е вонята и толкова по-бързо се срутват – толкова по-голям е натискът на вонята върху стените на съда.

Основно подравняване на MKT за идеалния газов модел

Трябва да се отбележи, че основното изравняване на MKT е извършено за модела на идеален газ със специални добавки:

1. Сливането на молекули с други обекти е абсолютно пружиниращо. За истинските газове ние не го наричаме така; някои от молекулите все още преминават от вътрешната енергия на молекулите и стените.
2. Силите на взаимодействие между молекулите могат да бъдат възмутени. Е, истинският газ се намира под високо налягане и също толкова ниски температури и силите се стопяват до най-голяма степен.
3. Молекулите се уважават от материални точки, които не са запознати с техния размер. Въпреки това, разликите между молекулите на реалните газове се добавят към разликата между самите молекули и стената.
4. І, нарешти, основната линия на МКТ гледа към същия газ - а реално често е възможно точно от сумата на газовете. Например, .

Въпреки това, за razrіdzhenikh gazіv tse іvnyannja дава по-точни резултати. В допълнение, много истински газове в съзнанието на стайна температура и под налягане, близко до атмосферното, страхотното предположение за властите е идеалният газ.

Според законите кинетичната енергия на всяко тяло или частица. След като заменим допълнителното масло на мехлема за кожата от частиците и квадрата на нейната гладкост в записаното от нас равенство, можем да разкрием йога в погледа:

Също така, кинетичната енергия на газовите молекули се изразява с формулата, която често е победител в задачите. Тук k е постът на Болцман, който установява връзка между температура и енергия. k \u003d 1,38 10 -23 J / K.

Основната еквивалентност на MKT се крие в основата на термодинамиката. Струва си да се спечели и на практика в астронавтиката, криогениката и неутронната физика.

Приложете решението на задачите

ДАПЕ 1

мениджър	Значителни swidkіst ruhu частици povіtrya в нормалните умове.
Решение	Vykoristovuemo основно изравняване на MKT, vvazhayuchi povitrya хомогенен газ. Така че, сякаш за да докаже истината - tse sumish gas, тогава решението на проблема няма да бъде абсолютно точно. дроселна клапа: Можем да си спомним, че tvir е същият газ, тъй като n е концентрацията на молекулите на свой ред (стойност, която е обърната), а m е масата на молекулата. Тоди пред бъдещето, гледайки напред: При нормални умове налягането е до 10 5 Pa, дебелината е 1,29 kg / m 3 - данните могат да бъдат взети от досъдебната литература. От предната вираза вземаме молекули в редица:
доказателство	Госпожица

ДАПЕ 2

мениджър	Определете концентрацията на молекулите на хомогенен газ при температура 300 K и 1 MPa. Газ vvazhat идеален.
Решение	Решението на задачата се основава на основното ниво на ICB: , Як и бе-всякакви материални частици:. Тогава формулата на нашия Rosrakhun ще придобие малко по-различен вид:

Молекулярно-кинетичната теория описва поведението и силата на конкретен идеален обект, наречен  идеален газ. Този физически модел се основава на молекулярна реч. Създаването на молекулярната теория е свързано с роботите на Р. Клаузиус, Дж. Максуел, Д. Джоул и Л. Болцман.

идеален газ. Молекулярно-кинетична теория на идеалния газ ще бъде на следните задачи:

атомите и молекулите могат да се разглеждат като материални точки, които съществуват в непрекъсната Русия;

съдържанието на мощност на газовите молекули е пренебрежимо малко в порест съд;

всички атоми и молекули трябва да се запомнят, така че основният принцип е възможността за зашиване зад кожата на кожата;

до затварянето на газовите молекули между тях има ежедневни сили на взаимодействие, а затварянето на молекулите между тях и зад стените на съда се пренасят абсолютно пружиниращи;

Движението на кожен атом или газова молекула се описва от законите на класическата механика.

Закони, отримани за идеален газ, могат да бъдат победни с добива на реални газове. За които се създават експериментални модели на идеален газ, при които мощността на реален газ е близка до характеристиките на идеален газ (например при ниско налягане и високи температури).

Закон за идеалния газ

Законът на Бойл-Мариот:

за дадена маса газ при постоянна температура, обемът на газа се увеличава с един обем, стойността е постоянна: Pv = const , (1.1)

в т = const , m = const .

Крива, която изобразява угарата между стойностите Рі V, Характеризира силата на речта при постоянна температура и се нарича изотерма це хипербола (фиг. 1.1.), а процесът, който протича при постоянна температура, се нарича изотермичен.

Адвокат Гей-Люсак:

Налягането, което се дава на газа с постоянно налягане, се променя линейно с температурата

V = V 0 (1 +   т ) в P = const , m = const . (1.2)

стр = стр 0 (1 +  т ) в V = конст , m = const . (1.3)

За равни (1.2) и (1.3) температурата се изразява извън скалата на Целзий, tisk и обем - при 0°С, когато
.

Процесът, който протича при постоянно налягане, се нарича изобарна, Можете да си го представите във визуално линейна функция (фиг. 1.2.).

Процесът, който протича по време на бърза връзка, се нарича изочерен(фиг. 1.3.).

Z rivnyan (1.2) и (1.3) показват, че изобарите и изохорите променят всички температури в точката t =1/ =  273,15 °С . Ако преместим кочана в правилната точка, тогава нека преминем към скалата на Келвин.

Въведение във формули (1.2) и (1.3) термодинамична температура, законите на Гей-Люсак могат да бъдат дадени по-широко:

V = V 0 (1+т) = = V 0 = =V 0 т;

стр = стр 0 (1+т) = стр 0 = стр 0 т;

в p=const, m=const ; (1.4)

в V = const, m = const , (1.5)

de іndexi 1 и 2 се изкачват до dovіlnyh stanіv, yakі лежат на един іzobarі или Іzochor .

Законът на Авогадро:

молец е - всякакви газове при едни и същи и същите температури и пороци заемат едни и същи мания.

При нормални умове всеки обсяг е здрав V, 0 \u003d 22,4110 -3 m 3 / mol . За назначения, в един мол от различни речи, има един и същ брой молекули, които са здрави бърз Авогадро:н А = 6,02210 23 mol -1 .

закон на далтън:

сумата на налягането на различни идеални газове Р 1 , Р 2 , Р 3 … Р n, кои газове са включени в него:

p = p 1 + стр 2 + Р 3 + ... + стр н .

парциално налягане – tse порок, вид виробляв би газ, за ​​да влезе в склада на газовата сума, все едно е взел назаем обем, който би увеличил обема на сумата при същата температура.

Ще стана равен на идеалния газ

(Rivnyannia Clapeyron-Mendeliev)

Mіzh температура, обем и налягане іsnuє sing zv'yazok. Тази връзка може да бъде представена от функционална грешка:

f(p, V, T)= 0.

Имам собствени черни кожени zminnih ( p, v, t) Функция на две други замествания. Експериментално се определя видът на функционалното отлагане за състоянието на кожната фаза на речта (твърдо, рядко, газообразно). Струва си да се направи трудоемък процес и аз ще стана още повече за газове, тъй като те са в станция rozredzhenomu, и в приблизителна форма - за такива застояли газове. За речи, които не са разположени в лагер, подобен на газ, заповедта за tsikh pіr не е виришена.

Френският физик B. Clapeyron viviv Ще стана равен на идеалния газ, Комбиниране на законите на Бойл-Мариот, Гей-Люсак, Чарлз:

. (1.6)

Вираз (1.6) и є равни Clapeyron, de V- бензиностанция. Има цена за различните газове.

Д.И. Менделиев комбинира изравняването на Клапейрон със закона на Авогадро, според изравняването (1.6) до един мол и победен моларен обем V. Vіdpovidno до закона на Авогадро, със същото Рі тмоловете от всички газове заемат един и същ моларен обем V  . . Това е бързо Vда бъде еднаква за всички идеални газове. Дана постийна звъни Ри добър късмет Р= 8,31
.

Ривняния Клапейрон-Менделиев може да излезе напред:

стр V  . = R T.

Може да отидеш до изравняване на Клапейрон-Менделиев за достатъчно количество газ:

, (1.7)

де  – моларна маса (маса на един мол говор, kg/mol); м  масов газ;  количество на речта .

През повечето време се ползвам с различна форма, ще стана равен на идеален газ, въвеждайки Постийну Болцман:
.

Изравняването на Тоди (1.7) изглежда така:

, (1.8)

де
– концентрация на молекули (брой молекули на единица обем). Очевидно е, че налягането на идеалния газ е право пропорционално на концентрацията на първата молекула и газа. При едни и същи температури и налягания всички газове са в един и същ обем, с еднакъв брой молекули. Броят на молекулите, които са в 1 m 3 при нормални умове се нарича Числото на Лошмид:

н Л = 2,68 10 25 m -3.

Основна молекулярна кинетика

теория на идеалните газове

най-важните задачи Кинетичната теория на газовете е теоретично изследване на порока на идеалния газ на базата на молекулярно-кинетични явления. Основното ниво на молекулярно-кинетичната теория на идеалните газове трябва да се извлече от победите статистически методи.

Оказва се, че молекулите на газа се срутват произволно, броят на взаимните затваряния между молекулите на газа е още по-малък в равни числа с броя на ударите по стените на съда, а затварянията са абсолютно пружиниращи. На гарата съдиите виждат елементарна платформа  Си изчислете порока, като бутане на газови молекули по целия Майдан.

Необходимо е да се внимава молекулите наистина да могат да се срутят до майданчика под различни гънки и да причинят разлика в скоростта, въпреки че могат да се променят в случай на възпаление на кожата. В теоретичните случаи хаотичните движения на молекулите се идеализират, те се заменят с движение на три взаимно перпендикулярни линии.

Сякаш да погледне съда към гледащия куб, в който се срутва безнадеждно нмолекули газ в шест посоки, е неудобно да се помни, че в даден момент от часа на кожно дразнене 1/3 от общия брой молекули се срива, освен това половината от тях (до 1/6 от общия брой на молекули) колабират в една посока, а другата половина (теж 1/6)  в протилежна. Когато кремът за кожата е затворен, молекулата, която се срива перпендикулярно на майдана, вибрира, предавайки й-тия импулс;

Р 1 =м 0 v – (– м 0 v) = 2 м 0 v.

Броят на ударите на молекули, които се сриват в дадена посока, за Майдана е по-скъп: н = 1/6 н Сvт. Когато са затворени с мястото, q молекули предават їтия импулс

П= н П 1 =2 м 0 vнСvt = m 0 v 2 нСт,

де н- концентрация на молекули. Тоди вице, който газ упражнява върху стената на съдията, dovnyuvatime:

p =
= nm 0 v 2 . (1.9)

Въпреки това, газовите молекули колабират с различни измествания: v 1 , v 2 , …,v н, Следователно е необходимо да се ограничи скоростта. Сумата от квадратурата на флуктуациите на потока от газови молекули, разделена на техния брой, показва средно квадратната флуктуация:

.

Ривняния (1.9) ще погледна:

(1.10)

вираз (1.10) се нарича основни линии на молекулярно-кинетична теорияидеални газове.

Враховуючи шо
, Ние взимаме:

p V = N
= Е, (1.11)

де Е- обща кинетична енергия на транслационно движение на всички газови молекули. Също така, налягането върху газа е право пропорционално на кинетичната енергия на прогресивното движение на газовите молекули.

За един мол газ m = и може да излезе равен на Клапейрон-Менделиев:

п V  . = R T,

и така s (1.11) п V  . =   v кв. 2, вземете предвид:

R.T.=  v кв. 2 .

Средната квадратна плътност на газовите молекули е добра

 v кв.  =
=
=,

де к = Р/н А = 1,3810 -23 J / K - Постийна Болцман. Zvіdsi можете да знаете средната квадратна скорост на молекулите на киселината при стайна температура - 480 m / s, вода - 1900 m / s.

Молекулярно кинетично температурно отчитане

Температурата е "топлината" на тялото. За разбиране на физическия смисъл на абсолютната термодинамична температура твъзможно е основното подравняване на молекулярно-кинетичната теория на газовете (1.14) да се приведе в съответствие с подравняването на Клапейрон-Менделиев стр V = R.T.

Приравнявайки правилните части от тези равни, ние знаем средната стойност на кинетичната енергия  0 на една молекула ( = н/н А , к=Р/н А):

.

От тази гледна точка се открояват най-важните примери за молекулярно-кинетична теория: средната кинетична енергия на транслационното движение на една молекула от идеален газ се отлага само при температура, при която е право пропорционална на термодинамичната температура. По този начин термодинамичната температурна скала получава немеждинна физическа промяна: at т= 0 кинетичната енергия на молекулите на идеалния газ е равна на нула. По-късно, според теорията, транслационното движение на молекулите на газа ще се задържи и налягането му ще стане равно на нула.

Теория за еднакво важни мощности на идеален газ

Брой стъпки на свобода на молекулите. Молекулно-кинетичната теория на идеалните газове може да бъде доведена до много важен извод: молекулите на газа имат плавно движение, а средната кинетична енергия на транслационното движение на молекулата се определя изключително от температурата.

Кинетичната енергия на движението на молекулите не се изчерпва от кинетичната енергията на прогресивното движение: Won също се добавя към кинетика енергия опакованеі colivaniaмолекули. За да се изкупи енергията, която отива към всички видове молекули, е необходимо да се даде обозначение броят на стъпките на свободата.

pid броят на стъпките на свободата (и) Тялото е на ръба броят на независимите координати, които трябва да бъдат въведени, за да се определи позицията на тялото в пространството.

Х например материална точка може да бъде три стъпки на свобода, така че нейната позиция в пространството се определя от три координати: x, yі z. По-късно едноатомната молекула на водата е триома в стъпки на свобода на прогресивно движение.

д една биатомна молекула има 5 стъпки на свобода (фиг. 1.4): 3 стъпки на свобода на транслационен rux и 2 стъпки на свобода на явна rux.

Молекулите с три и повече атома имат 6 стъпки на свобода: 3 стъпки на свобода на транслационния ruhu и 3 стъпки на свобода на обвиване ruhu (фиг. 1.5).

Молекулата на кожата към газа има прост брой стъпки на свобода, три от които са показателни за прогресивно движение.

Наредба за равномерно разпределение на енергията

зад стъпалата на свободата

Основната провокираща мисълта молекулярно-кинетична теория на газовете е признанието за абсолютната липса на пространство на молекулите. Трябва да се доведе до коливал и до опаковъчен рухив, а не само до транслация. Важно е всички посоки на молекулите в газа да са различни. Може да се предположи, че върху кожното стъпало на свободата на молекулата в средата попада едно и също количество енергия - същото положение за равно разпределение на енергията зад стъпалата на свободата. Енергията, тъй като попада на едно стъпало от свободата на молекулата, е повече:

. (1.12)

Като молекула вода истъпки на свободата, след това върху кожата стъпка на свободата да бъде доведена до средата:

. (1.13)

Вътрешна енергия на идеалния газ

Ако искате да видите допълнителен запас от вътрешна енергия за газ до един мол, тогава ние вземаме тази стойност, като умножаваме  по числото на Авогадро:

. (1.14)

Очевидно е, че вътрешната енергия на един мол идеален газ може да се отложи само в зависимост от температурата и броя на степените на свобода на газовите молекули.

raspodіlu Максуел и Болцман

Той раздели молекулите на идеалния газ за гъвкавостта и енергията на топлинната циркулация (подразделението на Максуел). При постоянна температура на газа всички посоки на циркулацията на молекулите се прехвърлят еднакво. В този случай средната квадратна плътност на молекулата на кожата е в застой и здрава

.

Ето защо се обяснява, че при идеален газ, който е в състояние на ревност, се установява, че той е неподвижен, разподилът на молекулите зад swidkosts не се променя за един час. ce rozpodіl подчинен пеят статистически закон, който теоретично се основава на J. Maxwell. Законът на Максуел се описва от функцията

,

тази функция е(v) Показва броя на молекулите
, чиято скорост лежи в интервала v преди v+dv. Zastosovuyuchi методи на теорията на неподвижността, Максуел знае законът за разпределение на молекулите на идеалния газ за ликвидност:

. (1.15)

Функцията rozpodіlu в графичен вид е представена на фиг. 1.6. Площадът е заобиколен от крива розетка и вертикална абциса, доминираща единична. Tse означава, че функцията е(v) Доволен от стандартизацията на ума:

.

У скорост, когато функцията е да разпространява молекулите на идеалния газ зад ликвидността е(v) Максимум, наречен нает shvidkistyu v Б .

смисъл v = 0 і v =  дайте ход на минимумите (1.15). Най-голямата възможна гъвкавост може да бъде намерена чрез диференциране на вираза (1.23) и приравняване на йога към нула:

=
= 1,41

С повишаване на температурата максимумът на функцията се измества надясно (фиг. 1.6), така че с повишаване на температурата се увеличава и най-голямата подвижност обаче е заобиколена от извита област и става постоянна. Трябва да се отбележи, че в газове и при ниски температури винаги има малък брой молекули, които колабират с големи завихряния. Наличието на такива "горещи" молекули може да бъде от голямо значение в хода на различни процеси.

Средна аритметична скоросткъм формулата се приписват молекули

.

Средна квадратична скорост

= 1,73
.

Настройката на тези течности не трябва да се отлага, независимо от температурата, независимо от вида на газа.

Функцията на подразделяне на молекулите според енергиите на топлинната циркулация. Тази функция може да бъде премахната чрез заместване в подразделението на молекулите (1.15) с замяната на точността на стойността на кинетичната енергия:

.

Чрез интегриране на viraz върху енергийните стойности
преди
, взета средна кинетична енергияидеални газови молекули:

.

барометрична формула. РозподилБолцман. С въвеждането на основното уравнение на молекулярно-кинетичната теория на газовете и подразделянето на молекулите на Максуел е имало пренос на молекули, че молекулите на идеалния газ не издишват сила, равна на тази, молекулите са равномерно разделени на целият им обем. Въпреки това, молекулите на всеки газ се намират в гравитационното поле на Земята. Когато се спазва законът за угара, налягането от височината се прехвърля, че гравитационното поле е равномерно, температурата е постоянна и масата на всички молекули е еднаква:

. (1.16)

Вираз (1.16) се нарича барометрична формула. Vono ви позволява да знаете атмосферното налягане в угара във височината или, след като покорите порока, можете да знаете височината. така че як з 1 - ако височината над морското равнище, de tisk се счита за нормална, тогава виразът може да бъде променен:

.

Барометричната формула може да се преработи, сякаш се ускорява с вираз p = nkT:

,

г де н – концентрация на молекули на височина з, м 0 gh=П– потенциална енергия на молекула в гравитационно поле. При постоянна температура газовото пространство е по-голямо там, докато потенциалната енергия на молекулата е по-малка. Графично законът за намаляване на броя на частиците в единица обем изглежда така, както е показано на фиг. 1.7.

За доста добро потенциално поле ще запишем стъпка напред

,

Дали речта се разглежда от физиката като съвкупност от малки частици: атоми, молекули и йони. Всички тези части се намират в непрекъсната хаотична Русия и си взаимодействат една по една с помощта на пролетен zіtknen.

Атомна теория - основата на молекулярно-кинетична теория

Демокрит

Молекулярно-кинетичната теория възниква в Древна Гърция преди около 2500 години. Тя се уважава основата атомна хипотеза , авторите на които древногръцкият философ Левкипаз уча йога, древногръцката доктрина Демокритот окръг Абдери.

Левкип

Левкип и Демокрит признават, че всички материални речи са съставени от най-важните части, които се наричат атоми (вид орехἄτομος - неподходящо). И пространството между атомите е изпълнено с празно. Всички атоми могат да се разширяват и образуват, както и сградите да се срутват. Prihlinami tsієї teorії в средата на века buli Джордано Бруно, Галилей, Исак Бекмани други вчени. Основите на молекулярно-кинетичната теория са поставени от практиката "Хидродинамика", публикувана през 1738 г. от автора на швейцарския физик, механик и математик Данило Бернули.

Основните положения на молекулярно-кинетичната теория

Михайло Василович Ломоносов

По-близо до съвременната физика, теорията за атомната реч се появява, както през 18 век, след като разработи великата руска доктрина Михайло Василович Ломоносов. Vіn stverdzhuvav, scho всички речи се сумират молекули, именуване на Яки вин телца . И корпускулите, в собствената си линия, са сгънати атоми . Теорията на Ломоносов отне името корпускулярна .

Появи се алея як, атомът се раздели. Vin се състои от положително заредено ядро ​​и отрицателни електрони. И като цяло виното е електрически неутрално.

Съвременната наука се обажда атом Ще намеря част от химичния елемент, тъй като нося един от основните авторитети. Свързани с преплетени връзки, атомите изграждат молекулите. Молекулите могат да имат един или повече атоми от едни и същи или различни химични елементи.

Всички тела са изградени от величествен брой частици: атоми, молекули и йони. Чи частиците непрекъснато и хаотично се срутват. Их Рух не може да бъде кой-небуд да пее директно и се нарича топъл прилив . Под часа на тяхното движение, частиците се смесват една по една с абсолютно пружиниращ zіtknen.

Невъзможно е да се пазят молекули и атоми с неуморно око. Alemie можем да bachiti резултата от їх dіy.

Потвърждение на основните положения на молекулярно-кинетичната теория: дифузия , Brownivsky Rush і промяна съвкупни станции от изказвания .

дифузия

Дифузия в страната

Едно от доказателствата за постоянното движение на молекулите е a дифузия .

По време на процеса молекулите и атомите на една реч проникват между молекулите и атомите на друга реч, която се придържа към нея. По абсолютно същия начин молекулите и атомите на друга реч се държат в съответствие с неядо първия. И след определен час молекулите на двете речи се разпределят еднакво в целия им обем.

Нарича се процесът на проникване на молекули от една речева среда между молекули на друга дифузия . С феномена на дифузия, ние се придържаме вкъщи, това е кожен ден, ако пуснем пакетче чай в бутилка с пръскане. Ние poserіgaєmo, като безбаров okrip промени цвета си. Хвърляйки цаца кристален манган в епруветка с вода, можете да танцувате, така че водата да се превърне в цвят на еризипел. Това също е дифузия.

Броят на частиците в единица обем се нарича концентрация речи. По време на дифузията молекулите се движат от тихи части на речта, деконцентрацията е по-висока, в тези части е по-малка. Движението на молекулите се нарича дифузионен поток . В резултат на дифузията се променят концентрациите в различните части на речите.

Дифузията може да се наблюдава в газове, твърди и твърди тела. В газовете излиза с по-голяма шведска, по-ниска при туземците. Знаем колко бързо се разпространяват миризмите по прозорците. По-богато е, че родината в пробата е по-богата, сякаш в нея се капе мастило. И ако поставим кристали кухненска сол на дъното на резервоара с вода и не я смесваме, тогава ще мине повече от един ден, първият път ще стане същият.

Дифузията настъпва върху кордона от дотични метали. Ale її swidkіst по този начин вече е малък. Ако покриете медта със злато, тогава при стайна температура и атмосферно налягане златото ще проникне в медта само с няколко микрона за хиляда години.

Оловото от злато, поставено под внимание върху златно злато, прониква в новото само на дълбочина 1 см за 5 години.

Дифузия в метали

скорост на дифузия

Плътността на дифузия се отлага в областта, напречна на потока, разликата в концентрацията на реките, разликата в техните температури или заряди. Чрез срязване с диаметър 2 cm топлината се разширява 4 пъти по-бързо, по-ниско чрез срязване с диаметър 1 cm. С термична дифузия, її shvidk_st лежи в топлопроводимост материал, а при различен поток на електрически заряди - в електропроводимост .

фика закон

Адолф Фик

През 1855 г. немският физиолог Адолф Ойген Фик за първи път описва процесите на дифузия:

де Дж - сила дифузен поток на речта,

д - коефициент на дифузия,

° С - концентрация на речта.

Ширината на дифузния поток на речтаДж [cm -2 s -1 ] Пропорционално на коефициента на дифузияд [cm -2 s -1 ] I градиент на концентрация, взет с противоположен знак.

Tse е равно на име до първите равни на Фик .

Дифузия, в резултат на такава концентрация на речи, те се вибрират, наричат ​​се нестационарна дифузия . При такава дифузия градиентът на концентрацията се променя с часа. И във времена стационарна дифузия този градиент става постоянен.

Brownivsky Rush

Робърт Браун

Шотландският ботаник Робърт Браун през 1827 г. вижда наличието на цитоплазмени зърна под микроскоп, виждайки пила от американска бирена трева във водатаКларкия pulchella, Спечелване на уважение към най-твърдите зърна. Вонята tremtili и povіlno peresuvalis без видима причина. С покачването на температурата на ридини скоростта на частиците се увеличава. Така се случи от само себе си, ако растежът на пропастта се промени. И дори с увеличаването на разширяването на света, намаляването на температурата в дома или увеличаването на вискозитета, флуктуацията на частиците се подобрява. І tsі чудесни "танци" на частици могат да бъдат последвани от дълго време. Вярвайки, че причината за това сътресение е, че частиците са живи, Браун заменя зърната с дрибли частици вогил. Резултатът изглежда е същият.

Brownivsky Rush

Да повторя след Браун, да дам на майка най-отличен микроскоп. Разширението на молекулите е твърде малко. И е невъзможно да ги гледаш с такава привързаност. И точно както ми підфарбуваш водно оцветена farboi вода в проби и след това се чудим на нея в микроскоп, тогава ще се смеем на частите, сякаш се търкалят. Това не са молекули, а частици от farbi, които са важни във водата. Свивам се и разтърсвам водните молекули, сякаш ги удрят отстрани.

По този начин всички видими в микроскопа частици, които се намират в издигнатия лагер в равнините или газовете, трябва да се третират по този начин. Їx безпрепятствено движение, viklikane термично движение на молекули или атоми, се нарича Брауновско движение . Брауновската част е постоянно подложена на удари от страна на молекули и атоми, от които се образуват светлина и газове. І tsey Rukh не се придържат.

Елът в Brownian Rus може да поеме съдбата на частици с размер до 5 микрона (микрометра). Yakscho їх rozіr more, вонята не е лоша. chim по-малко разширение brownivsky частици, tim svidshe ruhaetsya навън. Частици по-малки от 3 микрона се срутват прогресивно по всички траектории на сгъване или се увиват.

Самият Браун не можа да му обясни гледката. Едва през 19-ти век те познават доказателствата за веригата: срутването на броуновските пропасти е извикано от притока на топлинно движение на молекули и атоми върху тях.

Три ще станат речи

Молекулите и атомите, от които се образува речта, не само се срещат в Русия, но и взаимодействат една по една, взаимно се привличат или взривяват.

Ако можете да застанете между молекули, можете да ги съпоставите с техните размери, тогава вонята е тежка. Щом стане по-малък, тогава започва да надвива силата на вятъра. Това обяснява поддържането на физически тела на деформация (притискане или разтягане).

Тъй като тялото се притиска, тогава между молекулите ще се променят и силите на изместване ще бъдат индуцирани да обърнат молекулите в първоначалния лагер. При разтягане на деформацията на тялото ще зачитам силите на напрежение между молекулите.

Молекулите взаимодействат не само в средата на едно тяло. Да пуснем парче плат в родината. Ние се грижим да се намокрим. Това се обяснява с факта, че молекулите на ридини се привличат към молекулите на твърдите тела по-силно, по-ниско едно към едно.

Физическата реч на кожата в угара при температура и налягане може да бъде в три държави: трудно, рядко или подобно на газ . Смърдите се наричат агрегат .

Газ Стойността между молекулите е страхотна. Следователно силите на гравитацията между тях са слаби, тъй като вонята се върти по-хаотично и практически свободно движение в пространството. Вонята на вонята се променя директно, удряйки един в един или по стените на съдовете.

По родини молекулите се разпространяват по-близо една към една, по-ниско в газ. Силите на гравитацията са по-големи между тях. Молекулите в тях вече не се срутват свободно, а хаотично се срутват поради позицията на равенство. Ейл, вонята на сградата скача право във въздуха на божествените сили, преминавайки от едната в другата. Резултатът от това е участъкът на реката.

В твърди тела Силите на взаимодействие между молекулите вече са големи при близко разстояние между тях. Тежките сухи молекули на вонята не могат да бъдат преодолени, така че изграждането на zdіysnyuvaty само kolyvalnі ruhi bіla позиция на равни.

Твърдите тела приемат обем и форма. Родината не може да се формира, тя винаги ще има формата на съдия, в когото познаваш в даден момент. Ale її obsyag с когото спестяваш. По различен начин използвайте тела, подобни на газ. Смърдите лесно променят формата си и се задължават, като приемат формата на този съдия, в който са ги поставили, и поемат цялата сума на данъка.

Въпреки това е необходимо също така да се използва такова тяло, което може да има структурата на ридините, да има малка плоскост, но в същото време да вземе формата. Такова тяло се нарича аморфен .

Съвременната физика вижда и една четвърт от сборния лагер на речта - плазма .

1.1. Термодинамични параметри. @

Мисленето за макроскопична система, която се разглежда чрез термодинамични методи, се нарича термодинамична система. Извикват се всички тела, които не са включени в склада на последната система zvnіshnі среден. Лагерът на системата се задава от термодинамични параметри (в противен случай аз ще стана параметри) - набор от физически величини, които характеризират мощността на системата. Звук в качеството на основните параметри, изберете налягане p, температура T и обемен обем v. Има два вида термодинамични параметри: екстензивни и интензивни. Екстензивните параметри са пропорционални на количеството на речта в системата и интензивно лежат в количеството на речта и масата на системата. Интензивните параметри са налягане, температура, обемен обем и ин., а екстензивните параметри са налягане, енергия, ентропия.

Obsyag, пропорционален на количеството реч в системата. В случай на rozrahunka е по-добре да се оперира с домашен обем v - стойността, която е по-скъпо да се ангажира с масата на системата, така че да е задължително да е единство на масата v = V / m = 1 / ρ, de ρ - ширината на речта.

Налягането се нарича физическа стойност de dF n - проекцията на силата върху нормалата към повърхността dS.

Температурата е физическа величина, която характеризира енергията на макроскопична система, която се намира в термодинамична среда. Температурата на системата се определя от световната интензивност на топлинната циркулация и взаимодействието на частиците, които изграждат системата. Има молекулярно-кинетичен температурен сензор. В Дания има две температурни скали - термодинамична (градуирана в Келвин (K)) и международна практическа (градуирана в градуси по Целзий (°C)). 1˚С = 1K. Връзката между термодинамичната температура T и температурата според международната практическа скала може да изглежда така: T = t + 273,15˚С.

Дали промяната се превръща в термодинамична система, която се характеризира с промяна в нейните параметри, се нарича термодинамичен процес. Термодинамичният процес се нарича еднакво важен, както в случая на който системата преминава през серия от безкрайно близки еднакво важни станции. Равен лагер е такъв лагер, по същия начин системата идва до края на света със същите умове и е далеч в този лагер за дълго време. Истинският процес на промяна на системата ще бъде по-близо до еднакво значение, по-ниски повече вина.

1. 2. Ще стана равен на идеалния газ. @

В молекулярно-кинетичната теория физическият модел на идеалния газ е широко разбит. Тази реч, която се намира в лагер, подобен на газ, за ​​който са измамени краката на ума:

1. Обемът на газовите молекули е пренебрежимо малък в обема на съда.

2. Между молекулите на газа в ежедневните взаимодействия, кремът на депресиите.

3. Zіtknennya газови молекули между себе си и стените на съда са абсолютно пружиниращи.

Моделът на идеален газ може да бъде усукан, когато се ваксинират истински газове, така че смрадта за умове, близки до нормалните (натиснете p 0 = 1,013 ∙ 10 5 Pa, температура T 0 = 273,15 K) се въвежда подобно на идеалния газ . Например, отново при T = 230K и p = p 0/50 за всичките три критерия, подобни на модела на идеалния газ.

Поведението на идеалните газове се описва с нисък закон.

Законът на Авогадро: молците на всеки газ при една и съща температура и налягане заемат същите мания. При нормални умове общата температура е V M = 22,4 ∙ 10 -3 m 3 / mol. В един мол от различни речи има един и същ брой молекули, наречено число на Авогадро N A = 6,022 ∙ 10 23 mol -1.

Закон на Бойл – Мариот: за дадена маса газ при постоянна температура обемът на газа се увеличава със 100% от обема, стойността е постоянна pV = const при T = const и m = const.

Закон на Чарлз: налягането на дадена маса газ в постоянна комуникация се променя линейно с температура p = p 0 (1 + αt) при V = const и m = const.

Законът на Гей-Люсак: когато се даде маса газ с постоянно налягане, тя се променя линейно с температура V = V 0 (1 + αt) при p = const и m = const. За тези равни, t е температурата по скалата на Целзий, p 0 и V 0 -tisk и obsag при 0 ° C, коефициент α \u003d 1 / 273,15 K -1.

Френският физик и инженер Б. Клапейрон и руският учен Д.И. Менделиев, след като обедини закона на Авогадро и законите за идеалните газове на Бойл - Мариот, Чарлз и Гей - Лусак, те направиха равен на идеалния газ - равен, който свързва заедно всичките три термодинамични параметъра на системата: за един благоприятен газ Pv M \u003d RT i за достатъчно газ

По правило е възможно да се приеме, че k = R / N A = 1,38 ∙ 10 -23 J / K - ce константа на Болцман и n = N A / V M - концентрация на газовите молекули.

За разширяването на налягането в сумата от различни газове законът на Далтон е в застой: налягането на сумата от идеални газове в общата сума на парциалните налягания влиза преди него: p = p 1 + p 2 + ... + p н. Парциално налягане - това е такъв порок, който вибрира бигас, който влиза в склада на сумата газ, сякаш е един обем на заем, който ще увеличи обема на сумата при същата температура. За развитието на парциално налягане на идеален газ використ е равен на Менделиев Клапейрон.

1. 3. Основи на молекулярно-кинетичната теория на идеалните газове и нейните последици. @

Нека разгледаме едноатомния идеален газ, който заема първо място V (фиг. 1.1.) Виждаме елементарна платформа ΔS на стената на съдийската дека и можем да преброим налягането, което предстои да се поправи на целия Майданчик. В случай на затваряне на кожата, молекулата с маса m 0 колабира перпендикулярно на maidanchik zі swidkіst υ, предавайки ї-тия импулс, който представлява разликата между импулсите на молекулата преди и след затварянето:

m 0 υ - (- m 0 υ) = 2m 0 υ.

За един час Δt от мястото ΔS могат да достигнат само няколко молекули, тъй като те са поставени във връзката на цилиндър с основа ΔS и дорзална υΔt. Броят на молекулите ще бъде nυΔSΔt, където n е концентрацията на молекулите. Необходимо е обаче да сме сигурни, че молекулите действително колабират до майданчика под различни гънки и могат да варират по твърдост, освен това твърдостта на молекулите се променя в случай на образуване на мехури по кожата. За да опростите разширяването на хаотичното движение на молекулите, заменете движението на три взаимно перпендикулярни координатни оси, така че в даден момент от време 1/3 от молекулите да колабират от тях, а половината - 1/6 - да колапсират в една посока , половината - в обратна посока. Същият брой удрящи се молекули, които колабират в дадена посока, около Майдана ΔS ще бъде nυΔSΔt / 6. Когато са затворени с платформа, qi молекулите предават їтия импулс

В този случай, ако силата, която пада върху една област, е постоянна, за натискане на газа върху стената можем да преценим p = F / ΔS = ΔP / ΔSΔt = nm 0 υ 2/3. Молекулите в съд колапсират с много различна гладкост υ 1, υ 2 .... υ n, основното им число - N. Следователно е необходимо да се погледне средноквадратната гладкост, тъй като тя характеризира цялата агломерация на молекулите :

Представяне на ново нивелиране и основно нивелиране на молекулярно-кинетичната теория на идеалните газове. Оскилки м 0<υ кв>2/2 - средната енергия на прогресивната молекула<ε пост>, equal може да се пренапише с един поглед:
de E е общата кинетична енергия на движението напред на всички газови молекули. По този начин налягането е по-ценно до две трети от енергията на прогресивното движение на молекулите, което се намира в един обем газ.
Ние знаем кинетичната енергия на движението напред на една молекула<ε пост>, враховващи

k = R / N A

Ясно е, че средната кинетична енергия на хаотичното прогресивно движение на молекулите на идеалния газ е пропорционална на неговата абсолютна температура и за да лежи само в нея, тогава температурата е най-голямата енергия на топлинното движение на молекулите. При една и съща температура средната кинетична енергия на молекулите на всеки газ е една и съща. При T = 0DO<ε пост>= 0 и предният поток от молекули е прикрепен към газа, но анализът на различни процеси показва, че T = 0DO - температурата е недостижима.

4. Поглеждайки назад към какво<ε пост>= 3kT / 2, p = 2n<ε пост>/ 3, вземаме звездите: р = nkT.

Вече отнехме познатия ни вариант на Менделиев-Клапейрон, който вече познавахме, за да разберем молекулярно-кинетичната теория чрез статистическия метод. Да остане равно означава, че при една и съща температура и налягане всички газове са в същия обем от същия брой молекули.

1. 4. Барометрична формула. @

Когато беше разработено основното равенство на молекулярно-кинетичната теория, беше предадено, че въпреки че няма еднаква сила върху молекулите на газа, тогава молекулите са равномерно разделени една за друга. Молекулите на всеки газ обаче са в потенциалното гравитационно поле на Земята. Тяжиння, от една страна, и топлинният диапазон на молекулите, от друга страна, се довежда до определена стационарна бензиностанция, при определена концентрация на газови молекули и його налягането с височина се намалява. Нека видим закона за промяна на налягането на газ с височина, като приемем, че гравитационното поле е равномерно, температурата е постоянна и масата на всички молекули е една и съща. Въпреки че атмосферното налягане на височина h е едно p, то на височина h + dh то е равно на p + dp (фиг. 1.2). Когато dh> 0, dr< 0, т.к. давление с высотой убывает. Разность давлений р и (р + dр) равна гидростатическому давлению столба газа авсd, заключенного в объеме цилиндра высотой dh и площадью с основанием равным единице. Это запишется в следующем виде: p- (p+dp) = gρdh, - dp = gρdh или dp = ‑gρdh, где ρ – плотность газа на высоте h. Воспользуемся уравнением состояния идеального газа рV = mRT/M и выразим плотность ρ=m/V=pM/RT. Подставим это выражение в формулу для dр:

dp = - pMgdh / RT или dp / p = - Mgdh / RT

Интегрирането на това уравнение дава обиден резултат: Тук C е константа i в този случай, ръчно определете константата чрез lnC. Известно е, че потенциално удържа вираз

Cey viraz се нарича барометрична формула. Vaughn ви позволява да знаете атмосферното налягане в угара във височината или във височината, сякаш в менгемето.

Угарът на менгемето във височината показва малките 1.3. Приставка за показване на височината над морското равнище се нарича визомир или висотомер. Vin е барометър, градуиран по височина.

1. 5. Законът на Болцман за разпределението на пропастта при старото потенциално поле. @

тук n е концентрацията на молекулите на височина h, n 0 е същото на повърхността на Земята. Тъй като M = m 0 N A, de m 0 е масата на една молекула, а R = k N A, тогава вземаме P = m 0 gh - потенциалната енергия на една молекула в гравитационното поле. Oskilki kT ~<ε пост>, след това концентрацията на молекулите на височината на залог в<ε пост>

Оттеглянето на вираз се нарича розподил на Болцман за реалното потенциално поле. Ясно е, че при постоянна температура плътността на газа (която зависи от концентрацията) там е по-голяма, по-малка е потенциалната енергия на неговите молекули.

1. 6. Подразделението на Максуел на молекулите на идеалния газ зад ликвидността. @

С развитието на основното ниво на молекулярно-кинетична теория беше определено, че молекулите могат да варират по размер. В резултат на bagatorazovyh zіtknen твърдостта на молекулата на кожата се променя ежечасно по модул и директно. Чрез случайността на термичното движение на молекулите всички посоки са равни и средната квадратична шведска стойност става постоянна. Можем да пишем

стомана<υ кв>Това се обяснява с факта, че в газа е установен стационарен, разпределението на молекулите зад swidkos не се променя с времето, сякаш следва прост статистически закон. Този закон е теоретично разработен от Д. К. Максуел. След като Вин е решил функцията f (u), аз я наричам функция за разделяне на молекулите зад завихрянето. За да разделим обхвата на цялата възможна молекулна плътност на малки интервали, равни на du, след това върху кожния интервал на плътността, можем да приложим броя на молекулите dN (u), които могат да променят плътността, в този интервал (фиг. 1.4.).

Функцията f (v) определя броя на молекулите, които могат да лежат в интервала от u до u + du. Tse номер - dN (u) / N = f (u) du. Zastosovuyuchi методи на теорията на imovirnosti, Максуел знае формата за функцията f (u)

Tsey viraz - tse закон за rozpodіl молекули на идеален газ за ликвидност. Специфичният тип функция за депозиране е видът газ, масата на молекулите и температурата (фиг. 1.5). Функцията f (u) = 0 при u = 0 и достига максимума при текущата стойност на u in и след това асимптотично достига нула. Кривата е асиметрична до максимум. Ясно е, че броят на молекулите dN (u) / N, които лежат в интервала du и равни на f (u) du, се намира като площта на засенчената женска със заместител dv и височина f (u) , е показано на фиг. 1.4. Цялата област е заобиколена от крива f (u) и всички абсциси са по-единични, така че сякаш да се сумират всички части на молекулите, така че всички стойности на swidkost могат да бъдат, тогава човек ще излез. Както е показано на фигура 1.5, с повишаване на температурата кривата се измества надясно, така че броят на течните молекули се увеличава, но площта под кривата става постоянна, така че N = const.

Скоростта на u in, когато функцията f (u) достигне своя максимум, се нарича най-променлива скорост. Имайте предвид, че първата случайна функция f (v) '= 0 е равна на нула, така че

Dosvid, проведено от немския физик О. Щерн, експериментално потвърждаващо валидността на разделението на Максуел (Фигура 1.5.). Приставката Stern се състои от два коаксиални цилиндъра. Uzdovzh ос на вътрешния цилиндър с прорез за преминаване на платинена бормашина, покрита с топка от сребро. Ако пропуснете дрънчене на дартс, той се загрява и запарва. Атомите srіbla, махайки през пукнатината, прекарват вътрешна повърхностдруг цилиндър. Ако приставката се увие, тогава атомите ще паднат. Краят на обсадата ви позволява да оцените молекулите rozpodіl зад обсадата. Оказа се, че успях да потвърдя теорията на Максуел.

Молекулярно-кинетична теория(Съкратено MKT) - теория, че vinykla през XIX век и разглежда ежедневната реч, главно газове, от гледна точка на трите основни, горната позиция е приближена:

всички тела са съставени от частици: атоми, молекулиі ioniv;

частиците са непрекъснато хаотичноРуси (термални);

частиците взаимодействат една по една абсолютно пружиниращ zіtknen.

MKT се превърна в една от най-напредналите физически теории и беше потвърдена от редица ниски факти. Основните доказателства за позицията на MKT бяха:

дифузия

Brownivsky Rush

промяна агрегатни станцииречи

На базата на MKT има редица раздели на съвременната физика, зокрема, физическа кинетикаі статистическа механика. В тези раздели на физиката има не само молекулярни (атомни или йонни) системи, които съществуват не само в „термална“ Русия, но взаимно не само чрез абсолютно пружиниращо затваряне. Терминът молекулярно-кинетична теория в съвременната теоретична физика вече практически не е победоносен, въпреки че се използва в асистенти в курса на глобалната физика.

идеален газ - математически модел газ, В този случай се казва, че: 1) потенциална енергиявзаимоодії молекулиможете да се биете в регионите кинетична енергия; 2) общото количество газови молекули е пренебрежимо малко. Между молекулите не се развива силата на гравитацията, а по-скоро въздухът, затварянето на пропастта между тях и между стените на съда абсолютно пружинираща, И часът е взаимозаменяем между молекулите на повече от малий в средния час между стагнациите. В разширения модел на идеалния газ частиците, от които се сгъват вените, също могат да образуват формата на пружиниращите сфериили elіpsoїdіv, което ви позволява да лекувате енергията не само на предното, но и на обертално-сблъскващото движение, а също и не само на централните, но и на нецентралните zіtknennya частици и іn.

Разграничете класическия идеален газ (която мощност се извлича от законите на класическата механика и е описана статистика на Болцман)і квантов идеален газ (доминирането се определя от законите на квантовата механика, описани от статистици Ферми – Диракаили Бозе - Айнщайн)

Класически идеален газ

Obsyag іdealnogo газ linіyno депозит при температура при постоянно налягане

Мощността на идеален газ на базата на молекулярно-кинетични явления се определя от физическия модел на идеален газ, в който се приемат следните допускания:

В тази посока частиците газ колабират независимо една в една, притискайки газа върху стената на един непрекъснат импулс, предаван при затваряне на частиците от стената за един час, вътрешна енергия- сума от енергийни частици газ.

За еквивалентна формула идеалният газ е газ, който се поръчва наведнъж Закон на Бойл - Мариоті Гей Лусак , тогава:

de - vice, - абсолютна температура. Описана е силата на идеалния газ Ривнаням Менделиев - Клапейрон

,

де- , - маса, - моларна маса.

де- концентрация на частици, - бърз Болцман.

За всеки идеален газ е вярно Речта на Майер:

де- универсална бензиностанция, - моларен топлинен капацитетс постоянно налягане, - моларен топлинен капацитет с постоянен обем.

Статистически rozrahunok rozpodіlu shvidkost молекули buv vikonaniy Максуел.

Нека да разгледаме резултата, взет от Максуел от гледането на графиката.

Молекулите на газа в собствената им Русия непрекъснато се слепват. Плътността на молекулата на кожата се променя, когато е затворена. Тя може да се издига и пада. Въпреки това, сухотата в средата на квадрата е постоянна. Обяснява се, че в газ, който е със същата температура, се установява, че той е неподвижен, не се променя за час, разпределението на молекулите за swidkosts, сякаш е в съответствие с простия статистически закон. Течливостта на заобикалящата молекула може да се промени с течение на времето, изтичането на молекули от течностите в текущия интервал на течливост става постоянно.

Невъзможно е да се сложи храна: броят на молекулите може лесно да се изметне. Вдясно, въпреки че броят на молекулите вече е голям по някакъв начин в малка степен, но броят на стойностите на плътността е както винаги голям (като числата в последователността) и можете да уловите, ако молекулата не е с дадена плътност.

Мал 3.3

Мениджърът за rozpodіl молекули за shvidkosts следващ формулира офанзивен ранг. Да не говорим за това нмолекули. Като част от молекулите на maє swidkostі vіd v 1 до v 1 + ∆ v? Това е статистическа задача.

Въз основа на доказателствата на Stern може да се заключи, че най-големият брой молекули се счита за средна плътност, а съотношението на средните и високите молекули не е твърде голямо. Необходимата витрификация показа, че част от молекулите, въведени до интервала на течливост Δ v, Tobto , Може да погледнете индикациите на фиг. 3.3. Максуел през 1859 г. теоретично въз основа на теорията за imovirnosti определя тази функция. Много просто, това се нарича функция за разделяне на молекулите зад частиците или закон на Максуел.

Нека покажем функцията на подразделяне на молекулите на идеалния газ зад ликвидността

- интервал на сухота в близост до сухота .

- броят на молекулите, които е вероятно да лежат в интервала
.

е броят на молекулите в дадена мания.

- броят на молекулите, чиято консистенция трябва да е вътре
.

- част от молекули в единичен интервал на финост близо до фината .

- Формулата на Максуел.

Vikoristovuyuchi статистически методи на Maxwell приемат следната формула:

.

- маса на една молекула,
- бърз Болцман.

Най-добрият шведски език зависи от ума
.

виришуючи отримуемо
;
.

Значително ч/б
.

също
.

Изрязваме част от молекулите в даден интервал на гладкост близо до дадена гладкост в дадена права линия.

.

.

- част от молекулите, yakі mаyut shvidkostі в интервала
,
,
.

Развиване на идеите на Максуел Болцман, след като разгадае молекулите зад завихрянията в силовото поле. Въз основа на подразделението на Максуел в подразделението на Болцман, кинетичната енергия на молекулите се заменя със сумата от кинетичната и потенциалната енергия.

При розата на Максуел:
.

При розата на Болцман:
.

В гравитационното поле

.

За концентрацията на молекули в идеален газ, формулата е:

і очевидно.

- каза Болцман.

- концентрация на молекули на повърхността на Земята.

- концентрация на молекули на височина .

Топлинен капацитет.

Топлинният капацитет на тялото се нарича физическо количество, което е здравословно

,
.

Топлинен капацитет на една стока - моларен топлинен капацитет

.

Оскилки
- функция на процеса
, тогава
.

поглеждам назад

;

;



.

- Формулата на Майер.

Вкл. задачата за изчисляване на топлинния капацитет е доведена до стойността .

.

За една бенка:

, звезди
.

Двуатомен газ (O 2, N 2, Cl 2, CO и др.).

(Модел на твърда дъмбел).

Извън броя на стъпките на свободата:

.

също
, тогава

;
.

Tse означава, че топлинният капацитет се дължи на бързо. В същото време беше възможно да се каже, че топлинният капацитет е да лежи при температурата.

Когато температурата е ниска, долните колитни стадии на свобода са "замразени", а след това оберталните стадии на свобода са "замразени".

Според законите на квантовата механика енергията на хармоничен осцилатор с класическа честота може да приеме само дискретен набор от стойности

Богати атомни газове (H 2 O, CH 4, C 4 H 10 O и др.).

;
;
;

Теоретичните данни са равни с доказателствата.

Може да се види 2 атомни газа , Елът се променя, когато ниски температуриизвън теорията за топлинния капацитет.

Такава крива изглед говорят за „замръзването” на стъпалата на свободата. Navpaki при високи температури добавят допълнителни стъпки на свобода  q данни, за да се постави под sumnіv теоремата за равни rozpodіl. Съвременната физика ви позволява да обясните заблудата изглед використично квантово проявление.

Квантовата статистика затруднява обяснението на отлагането на топлинния капацитет на газовете (така че кремовете от двуатомни газове) с температурата. Съгласно разпоредбите на квантовата механика, енергията на обвивното движение на молекулите и енергията на разцепването на атомите могат да приемат повече от дискретни стойности. Тъй като енергията на топлинната циркулация е значително по-малка от разликата между енергиите на възприемчивите равни на енергия (), тогава когато молекулите са затворени, оберталният и коливалният етап на свобода практически не се увреждат. Следователно при ниски температури поведението на двуатомния газ е подобно на това на едноатомния. Така че, тъй като разликата между устойчивата енергия на опаковане е значително по-малка, по-ниска между равнините на sudidnim kolivalny ( ), след това с повишаване на температурата горните етапи на свобода се унищожават. В резултат на това увеличение на топлинния капацитет. С по-нататъшно повишаване на температурата, коливалните етапи на свобода се събуждат и топлинният капацитет се увеличава по-далеч. А. Айнщайн, като отблизо взе предвид, че разделянето на атомите в кристалната решетка е независимо. Використичният модел на кристала е като sukupnіstness, той е невероятно тих, който зависи от същата честота на хармоничните осцилатори, като е създал подобна квантова теория за топлинния капацитет на кристалната решетка. Тази теория беше потвърдена от Дебай, нещо като лъжа, че разделянето на атомите в кристален разтвор не е независимо. След като разгледа непрекъснатия честотен спектър на осцилаторите, Дебай показа, че основният принос към средната енергия на квантовия осцилатор има ниски честоти, които са подобни на пружиниращите косми. Термичното пробуждане на твърдо тяло може да се опише, като се гледат пружиниращи косми, които се разширяват в кристал. Според корпускулярно-перо дуализма на силата на речта, пружината се разпръсква в кристал квази-частици-фонони, Какво volodyut енергия. Фононът е квант на енергията на пролетния вятър, който е като елементарно увреждане, което се провежда като микрочастици.Точно както квантуването на електромагнитните вибрации доведе до откриването на фотони, така и квантуването на пружинните влакна (в резултат на термично разцепване на молекули на твърдото тяло) доведе до откриването на фонони. Енергията на кристалната решетка се добавя към енергията на фононния газ. Квазичастиците (phononi zocrema) са силно пропускливи за най-значимите микрочастици (електрони, протони, неутрони и др.), тъй като вонята е свързана с колективното движение на богатите частици на системата.

Фононите не могат да се потвърдят във вакуум, вонята може да се намери само в кристала.

Импулсът на фонона може да има своя собствена сила: когато фононите са затворени в кристал, импулсът може да се предава на отделни части към кристалния разтвор - импулсът не може да бъде запазен, когато това се случи. Следователно в различни фонони можем да говорим за квазиимпулси.

Фононите могат да се въртят, равни на нула и равни на бозон, а фононният газ е подреден от статистиката на Бозе-Айнщайн.

Фононите могат да се изпускат и да избледняват, но броят им не се поддържа постоянен.

Претоварването на статистиката на Бозе-Айнщайн с фононния газ (газът от независими бозе частици) доведе Дебай до натиска на килкисни висновки. При високи температури, които са много по-високи от характерната температура на Дебай (класически регион), топлинният капацитет на твърдите тела се описва от закона на Dulong и Pm, а моларният топлинен капацитет на химически простите тела в кристална мелница е същият и не лежи на ниска температура. При ниски температури, ако (квантова област), топлинният капацитет е пропорционален на третия етап на термодинамичната температура:

Централно разбиран от тези - разбиране на молекулата; сгъваемостта му, усвоена от учениците, се дължи на факта, че молекулата е обект, който е абсолютно неохраняем. За това учителят е виновен за опознаване на десетокласниците в реалността на микросвета, във възможността за йогийско познание. Във връзка с това се отдава голямо уважение на възгледа за експериментите, за да се изброят основата и броя на молекулите и да се изброят основните им характеристики (класически примери на Перин, Рейли и Стърн). Krіm tsgogo, dotsіlno iznayomiti uchnіv z rozrachunkovyh методи за извличане на характеристиките на молекулите. Когато се разглежда доказателството за причината и завъртането на молекулите, човек научава за бдителността на Браун за безразличния завой на другите звуци на пропастта, която не се вкопчва в продължителния час на бдителност. По това време правилното обяснение на причината за срива не е дадено и едва след 80 години А. Айнщайн и М. Смолуховски подсказват, а Дж. Перин експериментално потвърждава теорията за Брауновското движение. От поглед върху наблюденията на Браун е необходимо да се разработят стъпките на висновите: а) разбитите пропасти на Браун се извикват от ударите на говорните молекули, в които се извикват частиците; б) Брауновското движение е непрекъснато и пусто, свободно е да се лъже в силата на речта, в която частите са важни; в) броят на броуновските пропасти ви позволява да прецените броя на молекулите на средата, в която се намират частици; г) Брауново движение, за да донесе броя на молекулите, тяхното движение и непрекъснатия и хаотичен характер на това движение. Потвърждение за този характер на движението на молекулите е взето от френския физик Дюнойе (1911), който показа, че молекулите на газа се срутват в различни посоки и всеки ден от деня, по права линия. В този час фактът за произхода на молекулите в никой не е съмнителен. Развитието на технологиите направи възможно създаването на големи молекули без посредник. Rozpovid за Брауновска Русия послушно придружава демонстрацията на модела на Браунов Рух във вертикална проекция с помощта на прожекционна светлина или кодоскоп, както и прожекция на филмовия фрагмент „Brownivsky Rukh“ от филма „Молекули и молекулярни Рух“ ". Освен това си струва да наблюдавате Брауновското движение в земите зад помощта на микроскоп. Лекарството се приготвя от сумата от равни части от две разновидности: 1% сярна киселина и 2% воден хипосулфит. В резултат на реакцията се установяват части от сирка, които се намират на различни места в напредналия лагер. Върху обекта се поставят две капки суммиш и се следи за поведението на частите на сирка. Лекарството може да се приготви от силно разреден млечен цвят във вода или от акварел farby цвят във вода. Под часа на обсъждане на храненето за разширяването на молекулите те разглеждат реалността на Р. Рейли, който вярва в атаката: върху повърхността на водата, излята от голям съд, поставете капка зехтин. Капчиците се разпръскват по повърхността на водата и правят кръгло плюене. Релето го остави, че ако капчица спре да расте, тогава компанията става по-скъпа до диаметъра на една молекула. Dosledi показват, че молекулите на различните речи могат да варират по размер и за да се оцени разликата в молекулите, вземете стойност, равна на 10 -10 m. За да се демонстрира методът на rozrachunk за обозначаване на молекули, трябва да се използва методът за изчисляване на диаметрите на молекулите на различни речи според тяхната плътност и константа Авогадро. Важно е учениците да разкрият малки разлики в молекулите, струва си да се дадат редица примери от подобно естество. Например, ако искате да увеличите стилно всички размери, ако молекулата е видима (т.е. до 0,1 mm), тогава писчинката ще се трансформира в стометров скелет, мравките ще пораснат до разширяването на океански кораб, човешкото същество би било малко по размер от 1700 км. Броят на молекулите в количеството на речта 1 mol може да се определи според резултатите според мономолекулната топка. Познавайки диаметъра на молекулата, можете да знаете колко и колко количеството на речта е 1 mol, което е най-важното - дебелината на говора. Звездите означават поста на Авогадро. Методът Rosrakhunkovy използва определения брой молекули в количеството на речта 1 mol за дадените стойности на моларната маса и масата на една молекула на речта. Стойността на константата Авогадро, според съвременните данни, е 6,022169 * 10 23 mol -1. С метода на rozrahunkov за обозначаване на бързия Авогадро можете да разпознаете учените, като предложите да изчислите стойностите на моларните маси на речите. То трябва да бъде известно на учените с числото на Лошмид, както показва, тъй като броят на молекулите се намира в един обем газ при нормални температури (той е 2,68799 * 10 -25 m -3). Десетокласниците могат самостоятелно да определят номера на Лошмид за декилко газовете и да покажат, че той е един и същ за всички видове. Водещи дупета, можете да създадете феномен сред момчетата за това колко са големи - броя на молекулите в единица обем. Точно както при хумусно покритие, пункцията на подовата настилка е тънка, така че 1 000 000 молекули ще излязат през нова кожа секунда, тогава са необходими приблизително 30 милиарда скали, за да излязат всички молекули. Един от методите за обозначаване на маса от молекули от основи според доказателствата на Перин, който се основава на факта, че капчиците смола във водата се държат по същия начин като молекулите в атмосферата. Perren pіdrakhovuvav брой капчици в различни емулсионни топки, виждайки зад помощта на микроскопа топки от 0,0001 см. равни M = 8,5 * 10 -18 кг. Въпреки че нашата атмосфера се е образувала само от кислородни молекули, тогава на височина H = 5 km дебелината на киселината е два пъти по-малка, по-ниска на повърхността на Земята. Запишете пропорцията m / M = h / H, звездите знаят масата на киселинната молекула m = 5,1 * 10 -26 kg. Да ги научи как самостоятелно да разхлабят масата на водна молекула, чиято дебелина е наполовина по-малка, по-ниска на повърхността на Земята, на височина H = 80 km. По това време стойностите на масата на молекулите са изяснени. Например, за kisnyu се задава стойността 5,31 * 10 -26 kg, а за вода - 0,33 * 10 -26 kg. За един час дискусия за скоростта на молекулите, научете се да знаете с класическите знания на Стърн. С уточнение, dosvidu dotsilno създаде този модел за допълнителна прикачен файл "увийте диска с прикачени файлове." На ръба на диска във вертикално положение има клонче от сирников, в центъра на диска - тръба с жлеб. Ако дискът е непокорен, торба, потопена в тръба, скачаща по улука, бие един от сирниците. Да поставим диска в обвивка с пеещ шведски език, фиксиран с тахометър. Започвам да пускам чантата от първата права линия (шодо диск) и sirnik, който е известен на първо място на deaky vіdstanі. Познавайки ширината, радиуса на диска и плътността на торбата върху ръба на диска, можете да определите стегнатост на ръката на чантата по радиуса. След това разгледайте по-отблизо същността на доклада на Стърн и дизайна на неговата инсталация, победен за илюстрация Фрагмент от филма "Докладът на Стърн". Обсъждайки резултатите от доклада на Стърн, те отдават почит на онези, които първи разделят молекулите зад завихрянето, за да отбележат наличието на изрязани атоми в ширината на съпругата, освен това другарят е циєї, съпругите са различни. В допълнение, важно е да се отбележи, че молекулите, които се срутват със силно замахване, се установяват по-близо до луната, срещу пукнатината. Най-големият брой молекули е възможно най-голямата мобилност. Nebkhіdno povіdomiti uchnâm, scho теоретично закон razpodіl молекули за svodkosti bvіdkritiya J. K. Maxwell. Rozpodіl молекули за shvidkosti могат да бъдат моделирани по дощи на Галтън. Храненето за взаимодействието на молекулите, учениците вече са научили в VII клас, в X клас знанията за това хранене се губят и разширяват. Необходимо е да се обосноват предстоящите моменти: а) междумолекулна взаимна модалност от електромагнитна природа; б) междумолекулното взаимодействие се характеризира със сили на тежестта и движение; в) силите на междумолекулното взаимодействие действат върху повърхности, които не са големи, 2-3 диаметъра на молекулите, като на този участък има по-малко гравитационна сила; г) в света на промяната между молекулите, силите на взаимодействие се увеличават, освен това силата на разширение се увеличава по-бързо (пропорционално на g -9), намалява силата на гравитацията (пропорционална на r -7 ). Следователно, когато разстоянието между молекулите се промени, гравитационната сила преобладава, тогава, когато силата е активна, гравитационната сила е по-силна, а когато разстоянието е по-близо, преобладава силата на гравитационната сила. Всичко по-горе трябва да се илюстрира с графика на угара, в зависимост от силата на гравитацията, силата на намотката, а след това, еднакво, силата. Важно е да се индуцира графика на потенциалната енергия на взаимодействие, която в бъдеще може да бъде разграничена при разглеждане на съвкупните етапи на речта. Уважението на десетокласниците се отдава на тези, които стават стабилни и равни части от взаимно равни равни на нула равни взаимни сили на взаимна модалност и най-малка стойност на тяхната взаимна потенциална енергия. Твърдото тяло има много повече енергия на взаимното взаимодействие на частиците (енергия на свързване) има много по-голяма кинетична енергия от топлинния импулс, така че импулсът на частиците на твърдото тяло е коливаната на заплетена кристална решетка. Въпреки че кинетичната енергия на топлинното движение на молекулите е много по-голяма от потенциалната енергия на тяхното взаимодействие, тогава движението на молекулите е напълно бездна и говорът е в газоподобно състояние. Като кинетична енергия термичен флуктуацията на частиците е равна на потенциалната енергия на тяхната взаимозависимост, тогава речта се намира в рядко състояние.