Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа

Июль 22, 2022

Главная
Физика
Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа

Содержание

2. Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа. Термодинамическая (макроскопическая) система. Статистическая физика и термодинамика. Масса и размеры молекул.
3. 1. Термодинамическая (макроскопическая) система. Термодинамическая система - совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как
4. 2. Статистическая физика и термодинамика. Масса и размеры молекул. Молекулярная физика и термодинамика — разделы физики,
5. Статистический, и термодинамический методы. Статистический (основа молекулярной физики) - метод исследования систем, состоящих из большого числа
6. 3. Физический смысл термодинамической температуры. Температура - физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы и
7. Шкала Фаренгейта Была предложена в 1709 году немецким учёным Габриэлем Фаренгейтом. По этой шкале за ноль
8. Шкала Реомюра Предложена в 1731 году французским учёным Рене де Реомюром. За нижнюю реперную точку была
9. Шкала Цельсия Предложена в 1742 году шведским астрономом Андерсом Цельсием. За ноль принималась температура смеси воды
10. Шкала Кельвина Предложена в 1848 году английским ученым Уильямом Томсоном (он же лорд Кельвин) как более
11. Шкала Ранкина Была предложена шотландским инженером и физиком Уильямом Ранкином. Ноль ее совпадает с нолем термодинамической
12. Диаграмма перевода температур
13. Температура некоторых объектов
14. 4. Законы идеального газа (основные газовые законы). Основные положения молекулярно-кинетической теории: 1. Все вещества состоят из
15. Атом - наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Молекула - наименьшая устойчивая частица вещества,
16. Постоянная (число) Авогадро NA = 6,02 • 1023 моль-1 - число атомов (молекул или других структурных
17. Закон Бойля-Мариотта для изотермического процесса - для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа
18. Изотермический процесс:
19. Закон Гей-Люссака для изобарного процесса - при постоянном давлении, объем данной массы газа изменяется линейно с
20. Изобарный процесс:
21. Закон Шарля (закон Гей-Люссака для изохорного процесса) - при постоянном объеме, давление данной массы газа изменяется
22. Изохорный процесс:
23. Закон Авогадро - моли любых газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковые объемы. Закон Дальтона
24. 5. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона): Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния) для
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа.
Термодинамическая (макроскопическая) система.
Статистическая физика и термодинамика. Масса

и размеры молекул.
Физический смысл термодинамической температуры.
Законы идеального газа (основные газовые законы).
Уравнение состояния идеального газа.

Слайд 3

1. Термодинамическая (макроскопическая) система.
Термодинамическая система - совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют

и обмениваются энергией как между собой, так и с внешней средой.
Замкнутая термодинамическая система - термодинамическая система, не обменивающаяся с внешней средой ни энергией, ни веществом.
Термодинамические параметры (параметры состояния, макропараметры) - совокупность физических величин, характеризующих свойства термодинамической системы. Обычно в качестве параметров состояния выбирают температуру, давление и объем.
Термодинамический процесс - любое изменение в термодинамической системе, связанное с изменением хотя бы одного из ее термодинамических параметров.
Термодинамическое равновесие - система находится в термодинамическом равновесии, если ее состояние с течением времени не меняется

Слайд 4

2. Статистическая физика и термодинамика. Масса и размеры молекул.
Молекулярная физика и

термодинамика — разделы физики, в которых изучаются макроскопические процессы в телах, связанные с огромным числом содержащихся в телах атомов и молекул. В основе исследования лежат два метода: статистический и термодинамический.
Молекулярная физика – раздел физики, в котором изучаются строение и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений, основывающихся на том, что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении.
Термодинамика – раздел физики, в котором изучаются общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями.

Слайд 5

Статистический, и термодинамический методы.
Статистический (основа молекулярной физики) - метод исследования систем,

состоящих из большого числа частиц, оперирующий статистическими закономерностями и средними значениями физических величин, характеризующих всю совокупность частиц.
Термодинамический (основа термодинамики) - метод исследования систем из большого числа частиц, оперирующий на основе законов превращения энергии величинами, характеризующими систему в целом (давление, объем, температура), не рассматривая ее микроструктуры и совершающихся в системе микропроцессов

Слайд 6

3. Физический смысл термодинамической температуры.
Температура - физическая величина, характеризующая состояние термодинамического

равновесия макроскопической системы и определяющая направление теплообмена между телами.
Наиболее известные температурные шкалы:
1) Фаренгейта (ºF),
2) шкала Реомюра (ºR),
3) шкала Цельсия (стоградусная) (ºC),
4) шкала Кельвина (абсолютная) (K),
5) шкала Ранкина (ºRa).

Слайд 7

Шкала Фаренгейта
Была предложена в 1709 году немецким учёным Габриэлем Фаренгейтом.
По

этой шкале за ноль принималась точка, до которой «в один очень холодный зимний день» опустилась ртуть в термометре учёного.
В качестве другой отправной точки он выбрал температуру человеческого тела.
По этой системе точка замерзания воды на уровне моря оказалась равной +32º, а точка кипения воды +212º.
Шкала популярна в США и Великобритании.

Слайд 8

Шкала Реомюра
Предложена в 1731 году французским учёным Рене де Реомюром.
За нижнюю

реперную точку была принята точка замерзания воды.
Градус Реомюр произвольно определил как 0,001 от объёма, который занимает спирт в резервуаре и трубке термометра при нулевой точке.
При нормальных условиях точка кипения воды по этой шкале составляет 80º.
Шкала Реомюра ныне повсеместно вышла из употребления.

Слайд 9

Шкала Цельсия
Предложена в 1742 году шведским астрономом Андерсом Цельсием.
За ноль принималась

температура смеси воды и льда, а температура кипения воды приравнивалась к 100º.
За градус принимается сотая часть интервала между этими реперными точками.
Эта шкала более рациональна, чем шкалы Фаренгейта и Реомюра, и широко используется в быту и в науке.

Слайд 10

Шкала Кельвина
Предложена в 1848 году английским ученым Уильямом Томсоном (он же

лорд Кельвин) как более точный способ измерения температуры.
По этой шкале нулевая точка, или абсолютный ноль, представляет собой самую низкую температуру, какая только возможна, т. е. некое теоретическое состояние вещества, при котором его молекулы полностью перестают двигаться.
Определяется по одной реперной точке, в качестве которой взята тройная точка воды (температура, при которой лед, вода и насыщенный пар при давлении 609 Па находятся в термодинамическом равновесии). Температура этой точки по данной шкале равна 273,16 К

Слайд 11

Шкала Ранкина
Была предложена шотландским инженером и физиком Уильямом Ранкином. Ноль ее

совпадает с нолем термодинамической температуры, а по размеру 1ºRa равен 5/9 К.
Т. е. принцип аналогичен шкале Кельвина, только по размерности шкала Ранкина совпадает не со шкалой Цельсия, а со шкалой Фаренгейта. Данная система измерения температуры распространения не получила.

Слайд 12

Диаграмма перевода температур

Слайд 13

Температура некоторых объектов

Слайд 14

4. Законы идеального газа (основные газовые законы).
Основные положения молекулярно-кинетической теории:
1.

Все вещества состоят из молекул.
2. Молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.
3. Молекулы взаимодействуют друг с другом, обмениваясь импульсом и энергией.
Модель идеального газа:
1. собственный объем молекул газа пренебрежительно мал по сравнению с объемом сосуда;
2. между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;
3. столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие.

Слайд 15

Атом - наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.
Молекула -

наименьшая устойчивая частица вещества, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из атомов, соединенных между собой химическими связями.
Количество вещества - физическая величина ν, определяемая числом специфических структурных элементов - молекул, атомов или ионов, из которых состоит вещество.
1 моль — количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде 12С массой 0,012 кг.

Слайд 16

Постоянная (число) Авогадро NA = 6,02 • 1023 моль-1 -

число атомов (молекул или других структурных единиц), содержащихся в одном моль различных веществ.
Молярная масса M = m0NA - масса 1 моль вещества.
Молярный объем Vm=V/ν - физическая величина, равная отношению объема V однородной системы к количеству вещества ν системы

Слайд 17

Закон Бойля-Мариотта для изотермического процесса - для данной массы газа при

постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная.
при Т = const,
m = const

Слайд 18

Изотермический процесс:

Слайд 19

Закон Гей-Люссака для изобарного процесса - при постоянном давлении, объем данной

массы газа изменяется линейно с температурой.
при p = const, m = const.
t – температура по шкале Цельсия,
V0 – объем при 0ºС, α=1/273,15 K-1.

Слайд 20

Изобарный процесс:

Слайд 21

Закон Шарля (закон Гей-Люссака для изохорного процесса) - при постоянном объеме,

давление данной массы газа изменяется линейно с температурой.
при V = const, m = const.
t – температура по шкале Цельсия,
p0 – давление при 0ºС, α=1/273,15 K-1.

Слайд 22

Изохорный процесс:

Слайд 23

Закон Авогадро - моли любых газов при одинаковых температуре и давлении

занимают одинаковые объемы.
Закон Дальтона - давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в нее газов.
Парциальное давление - давление, которое производил бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре.

Слайд 24

5. Уравнение состояния идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона):
Уравнение Клапейрона-Менделеева

(уравнение состояния) для 1 моль идеального газа
Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния) для произвольной массы идеального газа.

Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа

Содержание

Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа.Термодинамическая (макроскопическая) система.Статистическая физика и термодинамика. Масса

1. Термодинамическая (макроскопическая) система.Термодинамическая система - совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют

2. Статистическая физика и термодинамика. Масса и размеры молекул.Молекулярная физика и

Статистический, и термодинамический методы.Статистический (основа молекулярной физики) - метод исследования систем,

3. Физический смысл термодинамической температуры.Температура - физическая величина, характеризующая состояние термодинамического

Шкала Фаренгейта Была предложена в 1709 году немецким учёным Габриэлем Фаренгейтом. По

Шкала Реомюра Предложена в 1731 году французским учёным Рене де Реомюром. За нижнюю

Шкала Цельсия Предложена в 1742 году шведским астрономом Андерсом Цельсием. За ноль принималась

Шкала Кельвина Предложена в 1848 году английским ученым Уильямом Томсоном (он же

Шкала Ранкина Была предложена шотландским инженером и физиком Уильямом Ранкином. Ноль ее