Молекулярная физика. Тепловые явления

Рассматриваемые вопросы:
1. 1. Основы молекулярно-кинетической теории.
2. 2. Температура. Энергия теплового движения

Основы молекулярно-кинетической теории
Домашнее задание: п.п 56-59

Молекулярно-кинетическая теория - учение о строении и свойствах вещества, использующее представ­ления

МКТ объясняет свойства макроскопических тел и тепловых процессов, на основе представлений

Основы МКТ

Основные положения МКТ
Молекулярно-кинетическая теория
Масса и размеры молекул
Количество вещества
Строение газов, жидкостей

Основные положения МКТ

1. Все вещества состоят из молекул
2. Молекулы находятся в

Молекула вещества – это мельчайшая частица данного вещества

Молекулы состоят из

Диффузия – это процесс взаимного самопроизвольного проникновения различных веществ друг в

Броуновское движение

Причина броуновского движения состоит в том, что удары молекул жидкости

Силы взаимодействия между молекулами

кофе

этанол

Масса и размеры молекул

Масса молекул

В 1 г воды содержится 3,7 * 1022 молекул.

Массы молекул

Масса молекул. Количество вещества

Относительной молекулярной (или атомной) массой вещества (Мr) называют

Количество вещества

Количество вещества наиболее естественно было бы измерять числом молекул или

В 1 моле любого вещества содержится одно и то же число

Молярной массой вещества называют массу вещества, взятого в количестве 1 моль.

m0

m – масса вещества

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
Домашнее задание: п.п 60-63

Строение газов, жидкостей и твердых тел

Идеальный газ

Идеальный газ – это газ, в котором
Частицы – материальные точки
Частицы

Основное уравнение мкт

Основное уравнение мкт устанавливает зависимость давления газа от средней

Среднее значение квадрата скорости молекул

Скорость – величина векторная, поэтому средняя скорость

Среднее значение квадрата скорости молекул

Основное уравнение мкт

Решение задач по теме: «Основы молекулярно-кинетической теории»
Домашнее задание: п.п 56-63, упр.11

Какое количество вещества в молях составляют 5,418х1026 молекул? (900 моль)
Какова масса

Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если средняя квадратичная скорость

Температура и энергия теплового движения молекул Домашнее задание: п.64-67

Температура и тепловое равновесие
Температура – мера средней кинетической энергии молекул
Скорости молекул

Температура и тепловое равновесие

Макроскопические параметры (макропараметры) – величины, характеризующие состояние макроскопических

Любое макроскопическое тело или группа макроскопических тел при неизменных внешних условиях

Термометр – прибор для измерения температуры тела.
Термометр входит в состояние теплового

Основная деталь термометра – термометрическое тело, то есть тело, макропараметры

Изобретателем термометра является Галилео Галилей (ок. 1600 г.)
Термометрическим телом в его

при тепловом равновесии именно средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы

водород

- температура в энергетических единицах

Т- температура в градусах Кельвина
(абсолютная температура)
k- коэффициент

Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с температурой в Кельвинах.

температура – мера средней кинетической энергии молекул.

Абсолютная температура и абсолютный нуль

Из полученного равенства следует, что при Т

ΔТ = Δ t

Т = t + 273

Зависимость давления газа от температуры и концентрации молекул газа

Скорости молекул

Уравнение состояния идеального газа Домашнее задание: п.68-69

Уравнение Менделеева-Клапейрона
Газовые законы
Изотермический процесс
Изобарный процесс
Изохорный процесс

Уравнение состояния идеального газа (ур-е Менделеева – Клапейрона)

- универсальная газовая постоянная

Если в ходе процесса масса газа остается неизменной, то

Изопроцессы

Изотермический процесс
Изобарный процесс
Изохорный процесс

Изотермический процесс

Процесс, происходящий с газом неизменной массы при постоянной температуре называется

Изобарный процесс

Процесс, происходящий с газом неизменной массы при постоянном давлении называется

Изохорный процесс

Процесс, происходящий с газом неизменной массы при постоянном объеме называется

Графики изопроцессов

Решение задач на газовые законы Домашнее задание: п.68-69

1. Определите среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа и концентрацию молекул

Взаимные превращения жидкостей и газов
Домашнее задание:
П.п.70-72,

Насыщенный пар
Испарение и кипение
Влажность воздуха
Измерение влажности

Давление насыщенного пара

p1, V1

Давление насыщенного пара не зависит от занимаемого объема.

Давление насыщенного пара

Давление насыщенного пара зависит только от температуры.

Давление насыщенного пара

p

T

Tр

Точка росы – это температура, при которой ненасыщенный пар

Испарение и кипение

Процесс парообразования с поверхности жидкости.

Процесс парообразования по всему объему

Кипение

Кипение начинается при температуре, при которой давление насыщенного пара в пузырьках

Измерение влажности

Приборы для измерения влажности:
Психрометр
Гигрометр

Решение задач на определение влажности воздуха
Домашнее задание:
П.п.70-72, упр. 14

Измерьте влажность воздуха в кабинете при помощи психрометра.
Вычислите массу насыщенного водяного

Твердые тела
Домашнее задание: п.п.73-74

Закон Гука
Кристаллические тела
Аморфные тела

Кристаллические тела

Кристаллы - твердые тела, в которых атомы или молекулы располо­жены

монокристаллы

поликристаллы

Анизотропия – зависимость физических свойств от направления внутри кристалла.

Аморфные тела

Нет строгого порядка в расположении атомов.
Все аморфные тела изотропны, т.е

Основы термодинамики

Внутренняя энергия
Работа в термодинамике
Количество теплоты
Первый закон термодинамики и его применение

Внутренняя энергия

Внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения

В идеальном газе частицы не взаимодействуют между собой, следовательно их потенциальные

Одноатомный газ (неон, аргон, гелий) – i = 3.
Двухатомный газ (водород,

Способы изменения внутренней энергии:
Передача теплоты
Совершение работы

Работа в термодинамике

Работа газа:

По третьему закону Ньютона:

Работа внешних сил над

Работа в термодинамике

Если процесс не изобарный, используется графический метод: работа равна

Количество теплоты

Количество теплоты – это энергия полученная или отданная телом в

Количество теплоты

Q = cm(t02-t01) – нагревание (охлаждение)
Q=±λm - плавление (отвердевание)
Q =

Первый закон термодинамики

Обмен энергией между термодинамической системой и окружающими телами в

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в

Применение первого закона термодинамики к различным процессам

Изотермический процесс
Изобарный процесс
Изохорный процесс
Адиабатный процесс

Изотермический процесс (Т=const)

Изобарный процесс (p=const)

Изохорный процесс (V=const)

Адиабатный процесс

Тепловые двигатели

Машины, преобразующие внутреннюю энергию в механическую работу, называют тепловыми двигателями

Тепловые двигатели

Энергетическая схема тепловой машины: 1 – нагреватель; 2 – холодильник;

Идеальная тепловая машина - машина Карно (Сади Карно, Франция, 1815)

Машина работает