Каков механизм возникновения газа с точки зрения мкт

Молекулярно-кинетическая теория газов рассматривает идеальный газ:

а) молекулы не притягиваются и не отталкиваются;

б) молекулы взаимодействуют только при упругих столкновениях;

в) молекулы представляют собой материальные точки, т.е. обладают массой, но не имеют объёма.

В качестве критерия идеальности газов принято считать соотношение α/L1, где α и L соответственно линейные масштабы молекул и расстояний между ними. Все реальные газы при высоких температурах и малых давлениях можно практически считать как идеальные газы.

Давление – с точки зрения молекулярно-кинетической теории есть средний результат ударов молекул газа, находящихся в непрерывном хаотическом движении, о стенку сосуда, в котором заключен газ.

Давление измеряется в паскалях по имени французского учёного и математика

Блеза Паскаля (1623-1662). 1Па = 1. 1МПа = 10 6 Па.

Различают избыточное и абсолютное давление. Избыточное давление (Р_и)– разность между давлением жидкости или газа и давлением окружающей среды.

Абсолютное давление (Р) – давление, отсчитываемое от абсолютного нуля давления или от абсолютного вакуума. Это давление является термодинамическим параметром состояния.

Температура – физическая величина, характеризующая интенсивность теплового движения молекул и пропорциональная средней кинетической энергии поступательного движения молекул.

Термодинамическая температура Т всегда положительна. При температуре абсолютного нуля (Т=0) тепловые движения прекращаются, и эта температура является началом отсчета абсолютной температуры.

Т = t + 273,15 .

R_o= 8,314 —универсальная газовая постоянная.

Удельный объем – отношение объема вещества к его массе , .

Абсолютное давление p, удельный объем v и абсолютная температура Т однозначно определяют термодинамическое состояние однофазного тела и называются термодинамическими параметрами состояния.

Уравнение состояния идеального газа Клапейрона – Менделеева:

(1.1),

где р – давление, Па,

— удельный объем(отношение объема вещества к его массе),

R_μ=— газовая постоянная данного газа,,

Например, для кислорода ==. (1.2)

Уравнение состояния содержит три параметра: давление, удельный объём и температуру. Два из них независимы, а третий определяется по уравнению (1.1).

Для любого процесса 1-2:, p₁v₁=R_μT₁,

p₂v₂=R_μT₂.

Разделив левую часть первого уравнения на левую часть второго уравнения, а правую часть первого уравнения на правую часть второго уравнения и сократив R_μ, получим:

(1.3)

1.4. Смесь идеальных газов

Под газовой смесью понимается смесь отдельных газов, не вступающих между собой ни в какие химические реакции. Каждый газ (компонент) в смеси независимо от других газов полностью сохраняет все свои свойства и ведет себя так, как если бы он один занимал весь объем смеси.

Парциальное давление – это давление, которое имел бы каждый газ, входящий в состав смеси, если бы этот газ находился один в том же количестве, в том же объеме и при той же температуре, что и в смеси.

Закону Дальтона: Общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений отдельных газов, составляющих смесь.

Состав смеси задается долями объемными r, r₁= ;r₂= ;

массовыми g g₁= и мольными r₁′ : r₁′ = ;r₂′ = ; .

где V₁; V₂; V_см – объемы компонентов и смеси; m₁; m₂; m_см – массы компонентов и смеси; ν₁; ν₂; ν_см – количество вещества (киломолей) компонентов и смеси.

Для идеального газа по закону Дальтона объёмные доли равны мольным:

Молярная масса смеси: μ_см= μ₁r₁+ μ₂r₂. μ_см=

где: μ₁ , μ₂, μ_см – молярные массы компонентов и смеси.

Связь между объемными и массовыми долями: g₁= r₁∙;g₂= r₂∙.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

Вычислим с помощью молекулярно-кинетической теории давление газа. Вывод формулы для давления не очень сложный, но довольно громоздкий. Разобьем его на отдельные этапы.
Пусть газ находится в прямоугольном сосуде ABCD, одна из стенок которого представляет собой поршень CD, способный перемешаться без трения (рис. 21). Причем газ и сосуд имеют одинаковые температуры.

Вычислим давление газа на поршень CD, имеющий площадь S. Поверхность поршня расположена перпендикулярно оси Ox. Давление газа возникает в результате столкновений молекул с поршнем. Чтобы поршень не был вытолкнут из сосуда, к нему извне нужно приложить некоторую силу F.
Столкновение молекулы с поршнем. Рассмотрим вначале случай, когда скорость v молекулы до соударения с поршнем (рис. 22) перпендикулярна поверхности поршня. Молекулы в нашей модели это твердые шарики. При столкновениях со стенкой они отскакивают от нее без изменения кинетической энергии. Подобные соударения называют абсолютно упругими. При этом модуль скорости не меняется, а направление движения меняется на противоположное: v = –v. Изменение импульса молекулы равно:

Если же скорость молекулы направлена под произвольным углом к поршню (рис. 23), то при столкновении молекулы с поршнем проекция v_0x ее скорости на направление, перпендикулярное поверхности поршня, меняет знак v_x = –v_0x, а проекция v_0y и v_0z скоростей на направления, параллельные поверхности поршня, остаются без изменения: v_y = v_0y и v_z = v_0z. То же самое происходит с мячом при столкновении с гладкой стенкой, если считать это столкновение абсолютно упругим.

Изменение проекции импульса молекулы на ось Ox равно:

Согласно закону сохранения импульса суммарный импульс молекулы и поршня остается неизменным. Это означает, что модуль изменения импульса поршня равен модулю изменения импульса молекулы. Иначе говоря, при столкновении молекулы с поршнем поршню передается импульс, модуль которого равен 2m|v_x|.

Согласно второму закону Ньютона изменение импульса тела равно импульсу силы – произведению силы на время ее действии. Поэтому модуль импульса силы, действующей на поршень со стороны молекулы за время удара, равен 2m|v_x|.

Число соударений молекул с поршнем. Для того чтобы вычислить импульс силы, действующей на поршень со стороны всех молекул, необходимо подсчитать число соударений молекул с поршнем за некоторый интервал времени ∆t, много больший времени столкновения с поршнем одной молекулы. (Интервал ∆t можно считать таким, что в слое толщиной |v_x|∆t столкновений молекул практически не происходит, хотя число молекул и велико. Это возможно, так как среднее расстояние между молекулами много меньше средней длины свободного пробега молекул, т. е. среднего расстояния, проходимого молекулами без столкновений.)

За время ∆t поршня могут достичь только молекулы, которые находятся от него на расстоянии, не превышающем CC’ = |v_x|∆t (рис. 24). Молекулы, находящиеся на больших расстояниях, не успеют долететь до поршня. Надо еще учесть, что стенки CD достигают за это время лишь те молекулы, у которых v_x > 0, т е. движущиеся слева направо.

Значения проекций скоростей v_y и v_z не влияют на достижение молекулами поршня CD. Если молекула упруго столкнется со стенкой BC или AD (рис 24), то проекция скорости v_x при этом не изменится и молекула сместится вдоль оси Ox асе равно на отрезок |v_x|∆t.

Выделенный объем CC’D’D равен |v_x|∆t · S. Если концентрация молекул составляет n, то число их в выделенном объеме равно n|v_x|∆t · S.

Вследствие хаотичности движения в среднем лишь половина молекул в выделенном объеме имеет проекцию скорости v_x > 0 и движется слева направо. У другой половины молекул v_x 2 вместо vx 2 .

Выражение для среднего значения модуля импульса силы определится формулой F∆t = nmSv_x2∆t.

Это и есть основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Давление идеального газа пропорционально произведению массы молекулы, числа молекул в единице объема и среднего квадрата скорости движения молекул.

Формула (1.17) связывает макроскопическую величину – давление, которое может быть измерено манометром, – с микроскопическими величинами, характеризующими молекулы, и является как бы мостом между двумя мирами: макроскопическим и микроскопическим.

В следующей главе будет доказано, что средняя кинетическая энергия молекул определяется температурой газа.

1. Что называют идеальным газом в молекулярно-кинетической теории? 2. Каков механизм возникновения давления газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории? 3. Чему равно среднее значение проекции скорости молекулы на ось Ox? 4. Дайте определение среднего значения квадрата скорости молекул. 5. Чему равно изменение импульса молекулы при ее соударении со стенкой? 6. От чего зависит число соударений молекул с поршнем площади S за время ∆t? 7. Запишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Опишите характер движения молекул в газах, жидкостях и твердых телах.

Газы: частица движутся свободно между столкновениями друг с другом.

Жидкости: частицы колеблются около положения равновесия, сталкиваюсь с соседними молекулами. Время от времени она совершает прыжок на другое место.

Твёрдые тела: частицы колеблются около определенных положений равновесия. Иногда частицы меняют положения равновесия, но это происходит крайне редко.

Каков характер упаковки частиц у газов, жидкостей и твердых тел?

Твёрдые тела и жидкости упаковка плотная: расстояния между центрами соседних частиц приблизительно равно диаметру самих частиц. В газах: расстояние между соседними частицами во много раз больше диаметров частиц.

Каково среднее расстояние между молекулами у газов, жидкостей и твердых тел?

Среднее расстояние между молекулами а) газов: намного больше размеров самих молекул; б) жидкостей: равно диаметру молекул; в) твердых тел: равно диаметру молекул.

Перечислите основные свойства газов, жидкостей и твердых тел.

а) Газы: занимают весь предоставленный объём, не имеют форму; б) жидкостей: текучи, сохраняют объём, принимают форму сосуда; в) твёрдые тела: сохраняют объём и форму.

Что называют идеальным газом в МКТ?

Идеальный газ-это модель сильно разряжённых реальных газов, это газ частицы которого только движутся и не взаимодействуют электромагнитными силами друг с другом. Частицы этого газа представляются в виде упругих шариков.

Назовите условия, при которых газ можно считать идеальным?

Плотность газа очень мала, то есть он сильно разряжён: промежутки между молекулами настолько велики, что они не притягиваются и не отталкиваются электромагнитными силами.

Модуль 6. Основное уравнение МКТ.

Каков механизм возникновения давления газа с точки зрения МКТ?

Газы давят на поверхности тел и стенки сосудов за счёт столкновений молекул этими поверхностями.

Какую скорость движения молекул называют средней квадратичной?

Средняя квадратичная скорость молекул — среднее квадратическое значение модулей скоростей всех молекул рассматриваемого количества газа.

Что называют концентрацией молекул? Какая формула выражает смысл этого понятия?

Концентрация показывает, какое количество молекул содержится в метр.

Запишите и объясните физический смысл основного уравнения МКТ?

,Эта формула связывает макроскопическую величину-давление, которая может быть измерена манометром, — с микроскопическими величинами, характеризующими молекулы, и является ка бы мостом между двумя мирами: макроскопическим и микроскопическим.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; Нарушение авторского права страницы

Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл абсолютной температуры

Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории.

Давление газа на стенку сосуда есть результат ударов мапе-кул газа об эту стенку. При каждом ударе молекула газа действует на стенку с определенной (с макроскопической точки зрения бесконечно малой) силой. Обратно направленная сила, с которой действует на молекулу стенка сосуда, заставляет молекулу отражаться от стенки. Если бы в сосуде содержалось всего несколько молекул, го пх удары следовали бы друг за другом редко и беспорядочно, п нельзя было бы говорить ни о какой регулярной силе давления, действующей на стенку. Мы имели бы дело с отдельными практически мгновенными бесконечно малыми толчками, которым время от времени подвергалась бы стенка. Если же число молекул в сосуде очень велико, то будет велико и числе ударов их о стенку сосуда. Удары станут следовать непрерывно друг за другом. Одновременно о стенку сосуда будет ударяться громадное количество молекул. Бесконечно малые силы отдельных ударов складываются в конечную и почти постоянную силу, действующую на стенку. Эта сила, усредненная по времени, и есть давление газа, с которым имеет дело макроскопическая физика.

При своем движении молекулы газа ударяются о стенки сосуда, в котором находится газ, создавая тем самым давление газа на стенки. Если газ находится в равновесии, то все направляющие движения молекул равновероятны.

Пусть в единице объема содержится n0 молекул. При абсолютно упругом ударе молекулы об стенку ее импульс изменяетмся на 2m0v. Ясно, что за время t до стенки долетят и упруго отразятся от нее все молекулы, находящиеся внутри параллелепипеда с основанием S и высотой vt.

Таких молекул будет: n = (1/6) n0 S v t ; следовательно общее изменение импульса молекул, долетевших за время t до стенки и упруго-отразившихся от нее будет: 2m0 v n = (1/3) n0 m0 v (ст.2) S t ; Это изменение импульса равно импульсу силы, действующей со стороны стенки на молекулы, а следовательно, согласно третьему закону Нбютона со стороны молекул на стенки: (1/3) n0 m0 v (ст.2) S t = F t ; F = (1/3) m0 v (ст.2) n0 S ; P = (1/3) n0 m0 v (ст.2) — основное уравнение.

Термодинамическая температура с молекулярно-кинетической точки зрения — физическая величина, характеризующая интенсивность хаотического, теплового движения всей совокупности частиц системы и пропорциональная средней кинетической энергии поступательного движения одной частицы.

Связь между кинетической энергией, массой и скоростью выражаестя следующей формулой:

Таким образом частицы одинаковой массы и имеющие одинаковую скорость имеют и одинаковую температуру.

Средняя кинетическая энергия частицы связана с термодинамической температурой постоянной Больцмана:

kB = 1.380 6505(24) × 10−23 Дж/K — постоянная Больцмана

T — термодинамическая температура, К

Абсолютная температура – есть величина, пропорциональная средней энергии поступательного движения молекул.

Каков механизм возникновения газа с точки зрения мкт

59. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории

59. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории

1. Молекулы взаимодействуют друг с другом посредством моле-кулярных сил. На далеких расстояниях — это силы притяжения, убывающие с увеличением расстояния, на близких — силы отталкивания, быстро возрастающие при сближении молекул. Расстояние между центрами сблизившихся молекул, на котором силы притяжения переходят в силы отталкивания, принимается за диаметр молекулы. В газах при нормальных условиях средние расстояния между молекулами еще велики по сравнению с их диаметрами. На таких расстояниях молекулярные силы очень слабы и не играют существенной роли. Молекулярные силы проявляются лишь на близких расстояниях порядка диаметров молекул. Под действием этих сил скорости сблизившихся молекул претерпевают значительные изменения как по величине, так и но направлению. Взаимодействия молекул на близких расстояниях называют столкновениями. Между двумя последовательными столкновениями молекула газа движется практически свободно, т. е. прямолинейно и равномерно. При каждом столкновении молекула газа почти мгновенно меняет направление своего движения, а затем движется с новой скоростью опять прямолинейно и равномерно, пока не произойдет следующее столкновение. Если газ в целом находится в покое (например, заключен в закрытом сосуде), то в результате столкновений устанавливается хаотическое движение, в котором все направления движения молекул равновероятны. Оно называется тепловым движением. Чем более разрежен газ, тем длиннее средний путь, проходимый молекулой между двумя последовательными столкно-вениями. Для достаточно разреженного газа, заключенного в сосуд, можно в первом приближении пренебречь размерами молекул и столкновениями их друг с другом. Надо учесть только столкновения молекул со стенками сосуда, в который газ заключен. В этом при-ближении молекулы газа могут рассматриваться как материальные точки, не взаимодействующие между собой и движущиеся прямолинейно и равномерно между каждыми двумя последовательными столк-новениями со стенками сосуда. Такая простейшая модель приводит к законам идеальных газов. Чтобы показать это, надо выяснить моле-кулярный смысл давления, температуры и внутренней энергии газа.

2. Давление газа на стенку сосуда есть результат ударов мапе-кул газа об эту стенку. При каждом ударе молекула газа действует на стенку с определенной (с макроскопической точки зрения бесконечно малой) силой. Обратно направленная сила, с которой действует на молекулу стенка сосуда, заставляет молекулу отражаться от стенки. Если бы в сосуде содержалось всего несколько молекул, го пх удары следовали бы друг за другом редко и беспорядочно, п нельзя было бы говорить ни о какой регулярной силе давления, действующей на стенку. Мы имели бы дело с отдельными практически мгновенными бесконечно малыми толчками, которым время от времени подвергалась бы стенка. Если же число молекул в сосуде очень велико, то будет велико и числе ударов их о стенку сосуда. Удары станут следовать непрерывно друг за другом. Одновременно о стенку сосуда будет ударяться громадное количество молекул. Бесконечно малые силы отдельных ударов складываются в конечную и почти постоянную силу, действующую на стенку. Эта сила, усредненная по времени, и есть давление газа, с которым имеет дело макроскопическая физика.

3. Вычислим давление газа на стенку сосуда. Пусть газ заключен в закрытый сосуд, и все молекулы одинаковы. Вообще говоря, они дви-жутся с различными скоростями, отличающимися друг от друга как по величине, так и по направлению. Разделим все молекулы на группы так, чтобы молекулы одной и той же группы в рассматриваемый момент времени имели приблизительно одинаковые по величине и направлению скорости. Скорость молекул i-й группы обозначим Vi, а число таких молекул в единице объема — /7,. Возьмем на стенке сосуда малую площадку о (рис. 43). Если молекулы движутся по направлению к площадке о, то они могут столкнуться с ней. Если же они движутся от площадки, то столкновений не будет. Предположим, что молекулы г-й группы движутся ио направлению к площадке а, и подсчитаем число г; молекул такой группы, ударяющихся об эту площадку за малое время dt. Построим на площадке а, как на основании, косой цилиндр с обра-зующими V >
Zi = atiiVix dt.

Дальнейший ход вычислений зависит от характера взаимодействия ударяющихся молекул со стенкой. Обычно при вычислениях считают, что стенка гладкая, а молекулы при ударе отражаются от нее зеркально, т. е. по законам удара идеально упругих шаров: абсолютная величина скорости при отражении не изменяется, угол падения равен углу отражения. Затем доказывается, что эти предположения не являются существенными. Однако в действительности стенка сосуда для ударяющейся молекулы не может быть идеальным зеркалом — ведь она сама состоит из молекул. Благодаря этому молекулы i-й группы после отражения будут иметь, вообще говоря, самые разнообразные по величине и направлению скорости, направленные от стенки, и распределятся по различным скоростным группам. Поэтому мы проведем дальнейшие вычисления, не вводя никаких специальных предположений относительно законов отражения молекул от стенки сосуда. Единственное предположение, которое будет и пользовано в вычислениях, состоит в том, что при отражении от стенки молекула в среднем не теряет и не приобретает кинетическую энергию. В дальнейшем будет показано, что это предположение означает, что температура газа должна быть равна температуре стенки. Для целей вычисления процесс взаимодействия молекулы со стенкой удобно мысленно разбить на два этапа. На первом этапе молекула замедляется и останавливается, как бы прилипая к стенке. Иа втором этапе молекула отталкивается стенкой, ускоряется и отскакивает от нее. Вычислим сначала силу F, которая действовала бы на площадку о со стороны газа, если бы весь процесс взаимодействия молекул газа со стенкой ограничивался только первым этапом, т. е. в предположении, что после ударов молекулы газа как бы прилипают к стенке. Молекулы i-ii группы, ударившиеся о площадку о за время dt, до удара обладали количеством движения г,р; == — atiiVixP > 0), т.е.

К силе F] следует прибавить силу F, которая действует на площадку о на втором этапе. Сила F, вполне аналогична силе отдачи, испытываемой орудием при выстреле. Роль снаряда играют молекулы, летящие от площадки о, т. е. молекулы, для которых vix а с неи и Давление газа Р.

Однако столкновения вносят качественные изменения в физическую интерпретацию давления Р. Пока не было столкновений, молекулы газа совершенно не взаимодействовали друг с другом. Величина Р имела только один смысл: она давала давление газа иа стенку сосуда. При наличии столкновений появляется силовое взаимодействие между макроскопическими частями газа. Роль стенки для любой макроскопической части газа может играть граничащая с ней другая макроскопическая часть того же газа. В этих условиях величина Р имеет также смысл внутреннего давления, посредством которого осуществляется силовое взаимодействие между примыкающими друг к другу макроскопическими частями газа. Именно такой смысл имеет давление Р в гидродинамике и аэродинамике.

5. Формулы (59.4) и (59.5) применимы как к нерелятпвистским,

так и к релятивистским движениям молекул. В случае нереляти-

вистских движений масса молекулы т может считаться постоянной.

§ eoj СКОРОСТИ ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ МОЛЕКУЛ 193

Полагая в формулах (59.4) и (59.5) р = mv, получим для этого случая

При выводе этих формул молекулы рассматривались как бес-структурные материальные точки. Не принималось во внимание вращение молекул, а также внутримолекулярное движение. При столкновениях могут меняться скорости вращения молекул. Молекула может перейти в возбужденное состояние, или из возбужденного состояния вернуться в нормальное. Но все эти процессы не играют роли, когда речь идет о вычислении давления газа. Существенно только изменение поступательного количества движения молекулы при столкновениях ее со стенкой. Оно равно массе молекулы, умноженной на изменение скорости ее центра масс. Поэтому формулы (59.6) и (59.7) остаются в силе. Надо только понимать под v скорость поступательного движения молекулы (точнее, ее центра масс). Таким образом, формуле (59.7) можно придать вид

где (/inner) — среднее значение суммы кинетических энергий по-ступательного движения всех молекул газа. При столкновениях энергии вращательного и внутримолекулярного движений могут переходить в энергию поступательного движения и наоборот. Однако в установившемся состоянии среднее значение величины ЕтсТ остается неизменным.

Формула (59.8), как ясно из ее вывода, справедлива не только для однородного газа, но и для смеси различных газов. В этом случае под ЕПОСТ по-прежнему следует понимать сумму кинетических энергий поступательного движения молекул всех газов, содержащихся в сосуде. Из вывода ясно также, что для нашей модели газа, состоящей из невзаимодействующих молекул, справедлив закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений этих газов.

Репетиторы, математика, русский язык, физика, сдать ЕГЭ, ЕГЭ 2012, тестирование ЕГЭ, ответы по ЕГЭ, репетитор, карта сайта,

Все права защищены и принадлежат авторам размещающих материалы на сайте. Данный сайт ни какой ответственности за размещенный материал не несет. Копирование материалов возможна только с указанием URL ссылки на исходный материал.

Каков механизм возникновения газа с точки зрения мкт

Ответ оставил Гость

Из за движение молекул газа происходят соударения о стенки сосуда. Тк молекул много и они маленькие, то соударения происходят в огромном количество и равномерно по всей площади сосуда. Они и вызывают давление

Если ответа нет или он оказался неправильным по предмету Физика, то попробуй воспользоваться поиском на сайте или задать вопрос самостоятельно.

Если же проблемы возникают регулярно, то возможно Вам стоит обратиться за помощью. Мы нашли великолепную онлайн школу, которую без всяких сомнений можем порекомендовать. Там собраны лучшие преподаватели, которые обучили множество учеников. После обучения в этой школе, Вы сможете решать даже самые сложные задачи.

Молекулярная физика. Термодинамика

Молекулярная физика. Термодинамика.

1.Какие тела называют макроскопическими?

1.это тела, состоящие из малого числа молекул;

2.это тела, состоящие из большого числа молекул;

2.Какое движение называют тепловым?

1.это беспорядочное движение молекул;

2.это упорядоченное движение молекул

3.Каковы основные положения МКТ?

1.вещество состоит из частиц;

2.частицы хаотически движутся;

3.частицы взаимодействуют друг с другом;

4 вещество состоит из частиц;. частицы хаотически движутся; частицы взаимодействуют друг с другом;

4.Каковы размеры молекул?

1.1,7 х 10-10м ; 2. 1,7 х 10-12м; 3. 1,7 х 10-7м; 4. 1,7 х 10-9м;

5.Какие факты доказывают, что вещество состоит из частиц?

6.Какие факты доказывают, что частицы беспорядочно движутся?

7. Какие факты доказывают, что частицы взаимодействуют друг с другом?

1.диффузия, броуновское движение;

2.капли слипаются, смачивание, твердое тело без усилий не разорвать;

3.растворимость твердых и жидких веществ, фото крупных молекул, сжимаемость газов;

8.Что называют относительной молекулярной массой?

9.Что называют молярной массой?

1.масса вещества, взятая в количестве 1 моля;

2.отношение массы молекулы mо данного вещества к 1/12 массы атома углерода mоС;

10.Что представляет собой 1 моль вещества?

1.это количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг;

2. это количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой 0,12 кг;

11.Чему равно число Авогадро?

1. 6,02 хмоль,02 хмоль,02 хмоль,02 х 1 12.Как определить количество вещества?

12.Как определить молярную массу?

13.Как определить число молекул любого количества вещества?

1. ν = N/NА ; 2. ν = mо NА ; 3. N = NА ;

14.Какие параметры называют макроскопическими?

1.характеризуют состояние макроскопических тел;

2.характеризуют состояние микроскопических тел;

15.Какое равновесие называют тепловым?

1.состояние, при котором все параметры остаются долго неизменными;

2.состояние, при котором все макроскопические параметры остаются долго неизменными;

3.состояние, при котором все параметры быстро меняются ;

4.состояние, при котором часть макроскопических параметров остается неизменными;

16.Что характеризует температура?

1.состояние теплового равновесия;

2.состояние динамического равновесия;

3.состояние движения молекул;

4.скорость движения молекул;

17.Каким прибором измеряют температуру?

1.манометром 2.хронометром; 3.термометром; 4.гигрометром;

18.Почему гаснет свеча в сильной струе воздуха?

19.Когда лед может быть нагревателем?

20.Какой термометр более чувствительный: ртутный или спиртовой (при прочих равных условиях)?

1.коэффициент объемного расширения спирта больше, чем у ртути;

2.если другое тело имеет температуру ниже температуры льда;

3.удаляя пламя струей воздуха от фитиля свечи, снижаем температуру ниже той, при которой соединяется стеарин с кислородом воздуха;

21.Чему равны средние кинетические энергии молекул всех газов при тепловом равновесии?

1.одинаковы; 2.разные; 3.зависит от вида газа;

22.Что называют абсолютным нулем температуры?

1.очень низкую температуру;

2.при которой давление идеального газа равно нулю, при постоянном объеме;

3.при которой давление идеального газа неравно нулю, при постоянном объеме;

4.при которой давление идеального газа равно нулю, при изменении объеме;

23.Чему равна постоянная Больцмана?

1. 1,38∙ 10-23 ; 2. 6,02 ∙ 1023 моль-1 ; 3. 1,6 ∙ 10-19 Кл ; 4. 9,1 ∙ 10-31 кг ;

24.Как связана средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул с абсолютной температурой?

1. = kT ; 2. = T ; 3. р = nkT ; 4. = 2kT;

25.Как зависит давление идеального газа от концентрации и температуры?

1. = kT ; 2. = T ; 3. р = nkT ; 4. = 2kT;

26.Как определить среднюю квадратичную скорость теплового движения молекул?

1. = 2. = 3.v = 4. =

27.Какой газ называют идеальным?

1.это газ, взаимодействие, между молекулами которого очень велико;

2.это газ, взаимодействие, между молекулами которого очень мало;

3.это реальный газ (им может быть и воздух);

4.это физическая модель реального газа;

28.Что представляет собой идеальный газ?

1.расстояние между молекулами больше их диаметра, молекулы — упругие шарики, силы притяжения равны нулю, движение молекул по законам Ньютона, отталкивание – только при ударах;

2.расстояние между молекулами меньше их диаметра, молекулы — упругие шарики, силы притяжения равны нулю, движение молекул по законам Ньютона, отталкивание – только при ударах;

3.расстояние между молекулами больше их диаметра, молекулы — упругие шарики, силы притяжения равны нулю, движение молекул по законам атомной физики, отталкивание – только при ударах;

4.расстояние между молекулами больше их диаметра, молекулы — упругие шарики, силы притяжения больше нуля, движение молекул по законам Ньютона, отталкивание – только при ударах;

29.Каков механизм возникновения давления газа с точки зрения МКТ?

1.давление газа возникает в результате столкновения молекул со стенками сосуда, в котором находится газ;

2. давление газа возникает в результате его расширения в сосуде, в котором находится газ;

3.давление газа возникает в результате столкновения молекул друг с другом ;

30.Как определить давление идеального газа в МКТ?

1. p = 1/3mо n; 2. p = 2/3mо n; 3. p = 1/3mо n ; 4. p = 1/3mо;

31.Как связано давление идеального газа со средней кинетической энергией молекул?

1.p = ⅓ n; 2. p = ⅔ ; 3. p = ⅔ n; 4. p = ⅜ n;

32.Что называют уравнением состояния идеального газа?

1.зависимость массы газа от объема ;

2.уравнение, связывающее P, V,T для данной массы газа;

3.уравнение, связывающее давление и концентрацию;

4.зависимость массы газа от давления ;

33.Каково значение универсальной газовой постоянной?

1. R = 8,31 Дж/моль∙ К; 2.k = 1,38 ∙ 10-23 Дж/К; 3.NА = 6,02 ∙ 1023 моль-1 ; 4.mе = 1,6 ∙ 10-19 Кл;

34.Укажите уравнение состояния идеального газа Менделеева.

1. pV =RT; 2. p = nkT; 3. E = 3/2 kT1. pV =RT; 4. p = nkT;

35. Укажите уравнение состояния идеального газа Клапейрона.

1. pV =RT; 2. p = nkT; 3.. = 4. p = nkT;

36.Какие процессы называют изопроцессами?

1.протекают при постоянном значении одного из параметров;

2.протекают при постоянном значении всех параметров;

3.пртекают в любых условиях;

37.Какой процесс называют изотермическим?

38. Какой процесс называют изохорным?

39.Какой процесс называют изобарным?

1.протекает при постоянном объеме;

2.протекает при постоянном давлении;

3.протекает при постоянной температуре;

4.протекает при постоянном количестве теплоты;

40.Укажите уравнение изотермического процесса.

41. Укажите уравнение изобарного процесса.

42.Укажите уравнение изохорного процесса.

1. pV = const, при T = const; 2. = const, при V = const; 3.= const, при р = const; 4. Q = const;

43.Какой процесс называют испарением?

44.Какой процесс называют конденсацией?

1.молекулы, имеющие большую кинетическую энергию, покидают жидкость;

2.молекулы, имеющие малую кинетическую энергию, покидают жидкость;

3.молекулы покидают жидкость при любой температуре;

4. молекулы покинувшие жидкость возвращаются обратно;

45.Какой пар называют насыщенным?

1.пар, находящийся в статическом равновесии со своей жидкостью;

2.пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью;

3.пар находящийся над жидкостью;

46.Что называют давлением насыщенного пара?

1.давление, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром;

2.давление, при котором жидкость не находится в равновесии со своим паром;

3.давление создаваемое жидкостью;

47.Какова зависимость давления насыщенного пара от температуры?

1.увеличивается с ростом температуры и увеличением концентрации;

2.уменьшается с ростом температуры и увеличением концентрации;

3.давление пара прямо пропорционально объему;

4.давление пара прямо пропорционально температуре;

48.Как происходит процесс кипения жидкости? Вставьте пропущенные слова.

При кипении по всему ………. жидкости образуются быстро растущие …………….. пара, которые ………………. на поверхность. Температура кипения жидкости остается …………….

49.При каком условии начинается процесс кипения?

1.давление насыщенного пара в пузырьках меньше давления в жидкости;

2.давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается давлением в жидкости;

3.давление насыщенного пара в пузырьках во много раз больше давления в жидкости;

50.От чего зависит температура кипения жидкости?

1. от объема; 2.от давления; 3.от внешнего давления; 4.от концентрации;

51.Какие тела называют кристаллическими?

1.это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные упорядоченные положения в пространстве;

2.это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают произвольные положения в пространстве;

3.это все твердые тела;

52.Что называют анизотропией?

1.это независимость физических свойств от направления внутри кристалла;

2.это зависимость физических свойств от направления внутри кристалла;

3.это зависимость только оптических свойств от направления внутри кристалла;

4.это зависимость только механических свойств от направления внутри кристалла;

53.Что называют монокристаллом?

54.Что называют поликристаллом?

1.тело, состоящее из множества отдельных кристалликов; 2.это одиночный кристалл;

3.это твердое тело малых размеров; 4.это твердое тело больших размеров;

55.Все металлы имеют поликристаллическую структуру. Почему они изотропны?

1.кристаллики ориентированы хаотично, все направления равноправны и свойства металлов одинаковы по всем направлениям;

2.кристаллики расположены упорядоченно, все направления равноправны и свойства металлов одинаковы по всем направлениям;

3.кристаллики ориентированы хаотично, все направления неравноправны и свойства металлов одинаковы по всем направлениям;

56.Какая разница в строении крупинки сахарного песка и куска сахара – рафинада?

1.крупинка – монокристалл, а кусок – поликристалл;

2.крупинка – поликристалл, а кусок – монокристалл;

3.оба поликристаллы; 4.оба монокристаллы;

57. Чему равна внутренняя энергия?

а) она равна потенциальной энергии молекул

б) она равна кинетической энергии молекул

в) она равна сумме потенциальной и кинетической энергий движения молекул

г) она равна работе

58. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

а) совершить работу

б) передать количество теплоты

в) нагреть тело и совершить работу

г) поднять тело на некоторую высоту

59. Мука из-под жерновов выходит горячей, хлеб из печи вынимают тоже горячим. Какова причина повышения температуры этих тел?

а) совершение работы

б) передача теплоты

в) результат химических процессов

г) совершение работы и передача теплоты

60. Что будет лучшей грелкой: мешочек с песком или бутылка с горячей водой (масса и температура одинаковы)?

а) мешочек с песком

б) бутылка с водой

61. Проволока может нагреться в пламени или при многократном сгибании. Правильно ли утверждать, что в обоих случаях проволока получила некоторое количество теплоты?

а) только при нагревании в пламени

б) только при многократном сгибании

в) правильно с обоих случаях

62. Может ли газ нагреться или охладиться без теплообмена с окружающей средой?

Свойства газа, жидких и твердых тел с точки зрения молекулярно-кинетической теории

Характеристика тепловых явлений в молекулярной физике. Рассмотрение основных положений молекулярно-кинетической теории. Основной порядок взаимодействия молекул. Изучение строения газообразных, жидких и твердых тел. Описание Броуновского движения.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГБОУ НПО АО «Профессиональное училище № 1»

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

«Свойства газа, жидких и твердых тел с точки зрения молекулярно-кинетической теории»

Выполнил: Акишин Дмитрий Андреевич

Проверил: Жубрева Лидия Николаевна

1. Тепловые явления в молекулярной физике

2. Основные положения молекулярно-кинетической теории

3. Взаимодействие молекул

4. Строение газообразных, жидких и твердых тел

5. Броуновское движение

1. Тепловые явления в молекулярной физике

тепловой броуновский кинетический твердый

Тепловые явления привлекали внимание людей с древних времён. Умение добывать и поддерживать огонь сделало человека относительно независимым от колебаний температуры окружающей среды. Это было одним из величайших изобретений человечества. Изменение температуры оказывает влияние на все свойства тел. Кроме механических свойств, при изменении температуры меняются и другие свойства тел, например сопротивление электрическому току, магнитные свойства и др. Так, если сильно нагреть постоянный магнит, то он перестанет притягивать железные предметы. Все перечисленные выше и многие другие тепловые явления подчиняются определённым законам. Открытие законов тепловых явлений позволяет с максимальной пользой применять эти явления на практике и в технике. Молекулярно-кинетическая теория. Ещё философы древности догадывались о том, что теплота — это вид внутреннего движения. Но только в ХVIII в. Начала развиваться последовательная молекулярно — кинетическая теория. Цель молекулярно-кинетической теории — объяснение свойств макроскопических тел и тепловых процессов, протекающих в них, беспорядочно движущихся частиц. Большой вклад в развитие молекулярно-кинетической теории был сделан М.В. Ломоносовым. Он рассматривал теплоту как вращательное движение частиц, составляющих тела.

2. Основные положения молекулярно-кинетической теории

В основе молекулярно-кинетической теории строения вещества лежат три утверждения: вещество состоит из частиц; эти частицы беспорядочно движутся; частицы взаимодействуют друг с другом. Каждое утверждение строго доказано с помощью опытов. Свойства и поведение всех без исключения тел от инфузории до звезды определяются движением взаимодействующих друг с другом частиц: молекул, атомов или ещё более малых образований — элементарных частиц.

Оценка размеров молекул. Для полной уверенности в реальности молекул надо определить их размеры.

Проще всего это сделать, наблюдая расплывание капельки масла, например оливкового, по поверхности воды. Масло никогда не займёт всю поверхность, если сосуд велик. Нельзя заставить капельку объёмом 1 мм(в кубе) расплыться так, чтобы она заняла площадь поверхности более 0,6 м(в квадрате). Объём V слоя масла равен произведению его площади поверхности S на толщину d слоя, т.е V=Sd. Следовательно, размер молекулы оливкового масла равен: d = ? 1,7 Ч см.

При очень малых размерах молекул число их в любом макроскопическом теле огромно. Подсчитаем приблизительное число молекул в капле воды массой 1 г и, следовательно, объёмом 1.

Диаметр молекулы воды равен примерно 3 Ч . Считая, что каждая молекула воды при плотной упаковке молекул занимает объём капли (1 на объём, приходящийся на одну молекулу:

Размеры атома надо запомнить: D ?см ? м.

3. Взаимодействие молекул

Если молекулы существуют и движутся, то между ними обязательно должны действовать силы. Без этого взаимодействия не было бы ни твёрдых, ни жидких тел. Молекула- это сложная система, состоящая из отдельных заряженных частиц: электронов и атомных ядер. Хотя в целом молекулы электрически нейтральны, тем не менее между ними на малых расстояниях действуют значительные электрические силы: происходит взаимодействие электронов и атомных ядер соседних молекул.

Если молекулы находятся на расстояниях, превышающих их размеры в несколько раз, то силы взаимодействия практически не сказываются. Силы между электрически нейтральными молекулами являются короткодействующими.

На расстояниях, превышающих 2-3 диаметра молекул, действуют силы притяжения. По мере уменьшения расстояния между молекулами сила притяжения сначала увеличиваются, а затем начинает убывать и убывает до нуля, когда расстояние между двумя молекулами становится равным сумме радиусов молекул.

При дальнейшем уменьшении расстояния электронные оболочки атомов начинают перекрываться и между молекулами возникают быстро нарастающие силы отталкивания.

4. Строение газообразных, жидких и твердых тел

Газы. В газах расстояние между атомами или молекулами в среднем во много раз больше размеров самих молекул. Например, при атмосферном давлении объем сосуда в десятки тысяч раз превышает объем находящихся в нем молекул.

Газы легко сжимаются, при этом уменьшается среднее расстояние между молекулами, но молекулы не сдавливают друг друга.

Молекулы с огромными скоростями — сотни метров в секунду -движутся в пространстве. Сталкиваясь, они отскакивают друг от друга в разные стороны подобно бильярдным шарам. Слабые силы притяжения молекул газа не способны удержать их друг возле друга. Поэтому газы могут неограниченно расширяться. Они не сохраняют ни формы, ни объема. Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.

Жидкости. Молекулы жидкости расположены почти вплотную друг к другу, поэтому молекула жидкости ведет себя иначе, чем молекула газа. В жидкостях существует так называемый ближний порядок, т. е. упорядоченное расположение молекул сохраняется на расстояниях, равных нескольким молекулярным диаметрам. Молекула колеблется около своего положения, сталкиваясь с соседними молекулами. Лишь время от времени она совершает очередной «прыжок», попадая в новое положение равновесия. В этом положении равновесия сила отталкивания равна силе притяжения, т.е. суммарная сила взаимодействия молекулы равна нулю. Время оседлой жизни молекулы воды, т. е. время ее колебаний около одного определенного положения равновесия при комнатной температуре, равно в среднем 10-11 с. Время же одного колебания значительно меньше (10-12-10-13 с). С повышением температуры время оседлой жизни молекул уменьшается. Характер молекулярного движения в жидкостях, впервые установленный советским физиком Я.И. Френкелем, позволяет понять основные свойства жидкостей. Молекулы жидкости находятся непосредственно друг возле друга. При уменьшении объема силы отталкивания становятся очень велики. Этим и объясняется малая сжимаемость жидкостей. Как известно, жидкости текучи, т. е. не сохраняют своей формы. Объяснить это можно так. Внешняя сила заметно не меняет числа перескоков молекул в секунду. Но перескоки молекул из одного оседлого положения в другое происходят преимущественно в направлении действия внешней силы (рис.8.8). Вот почему жидкость течет и принимает форму сосуда.

Атомы или молекулы твёрдых тел колеблются около определённых положений равновесия, поэтому твёрдые тела сохраняют не только объём ,но и форму

Если соединить центр равновесия атомов или ионов твёрдого тела, то получится правильная пространственная решётка, называемая кристалической

Кристаллы — это твёрдые тела, атомы или молекулы которых занимают определённое, порядочное положение в пространстве. Поэтому кристаллы имеют плоские грани. Например крупинка обычной поваренной соли имеет плоские грани, составляющие друг с другом прямые углы.

Правильная внешняя форма не единственное и даже не самое главное следствие упорядоченного строения кристалла. Главное- это зависимость физических свойств от выбранного в кристалле направления. Например, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении, перпендикулярном пластинкам, гораздо труднее. Многие кристаллы по-разному проводят теплоту и электрический ток в различных направлениях. От направления зависят и оптические свойства кристаллов. Так, кристалл кварца по-разному преломляет свет в зависимости от направления падающих на него лучей. Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называют анизотропией. Все кристаллические тела анизотропны.

Монокристаллы и поликристаллы.

Кристаллическую структуру имеют металлы. Если взять большой кусок металла, то на первый взгляд его кристаллическое строении никак не проявляется ни во внешнем виде куска, ни в его физических свойствах

Обычно металл состоит из огромного количества сросшихся друг с другом маленьких кристалликов. Свойства каждого кристаллика зависят от направления, но кристаллики ориентированы по отношению к друг другу беспорядочно. В результате в объеме, значительно превышающем объем отдельных кристалликов, все направления внутри металлов равноправны и свойства металлов одинаковы по всем направлениям.

Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называют монокристаллами.

5. Броуновское движение

Броуновское движение- это тепловое движение взвешенных в жидкости( или газе) частиц.

Наблюдения броуновского движения. Английский ботаник Р.Броун (1773-1858) впервые наблюдал это явление 1827 г. Рассматривая в микроскоп взвешенные в воде споры плауна. Позже он рассматривал и другие мельчайшие частицы, в том числе частички камня египетских пирамид. Сейчас для наблюдения броуновского движения используют частички краски гуммируют, которая нерастворима в воде. Эти частички совершают беспорядочное движение. Броуновское движение — тепловое движение, и оно не может прекратиться. С увеличением температуры интенсивность его растёт. Положения частиц, отмеченные точками, определены через равные промежутки времени — 30 с. Броуновское движение можно наблюдать и в газе. Его совершают взвешенные в воздухе частицы пыли или дыма.

Газы — агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно, заполняя весь предоставленный им объём. Вещество в газообразном состоянии широко распространено в природе. Газы образуют атмосферу Земли, в значительных количествах содержатся в твёрдых земных породах, растворены в воде океанов, морей и рек.

Жидкость — агрегатное состояние вещества, промежуточное между твёрдым и газообразным состояниями. Ж., сохраняя отдельные черты как твёрдого тела, так и газа, обладает, однако, рядом только ей присущих особенностей, из которых наиболее характерная — текучесть. Подобно твёрдому телу, Ж. сохраняет свой объём, имеет свободную поверхность, обладает определённой прочностью на разрыв при всестороннем растяжении и т. д.

Твёрдое тело — одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от др. агрегатных состояний стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия. Кристаллы характеризуются дальним порядком в расположении атомов. В аморфных телах дальний порядок отсутствует

1. Физика 10 класс Г. Я Мякишев М. «Просвещение» 2007.

2. Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, 3 изд., М., 2002;

3. Франк-Каменецкий Д. А., Лекции по физике состояний вещества, М., 2003 (переиздание);

4. Френкель Я. И., Собрание избранных трудов, т. 3, М., 2001;

5. Фишер И.3., Статистическая теория жидкостей, М., 2003;

6. Физика простых жидкостей. Экспериментальные исследования, пер. с англ., М., 2002

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные положения атомно-молекулярного учения. Закономерности броуновского движения. Вещества атомного строения. Основные сведения о строении атома. Тепловое движение молекул. Взаимодействие атомов и молекул. Измерение скорости движения молекул газа.

презентация [226,2 K], добавлен 18.11.2013

Анализ теорий, устанавливающих связи между измеряемыми на опыте величинами и свойствами молекул. Идеальный газ как газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало. Причины возникновения давления газа в молекулярно-кинетической теории.

презентация [151,4 K], добавлен 08.01.2015

Определения молекулярной физики и термодинамики. Понятие давления, основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Температура и средняя кинетическая энергия теплового движения молекул. Уравнение состояния идеального газа (Менделеева — Клапейрона).

презентация [972,4 K], добавлен 06.12.2013

Основные понятия и определения молекулярной физики и термодинамики. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Температура и средняя кинетическая энергия теплового движения молекул. Состояние идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона).

презентация [1,1 M], добавлен 13.02.2016

Вычисление скорости молекул. Различия в скоростях молекул газа и жидкости. Экспериментальное определение скоростей молекул. Практические доказательства состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. Модуль скорости вращения.

презентация [336,7 K], добавлен 18.05.2011

Содержание молекулярно-кинетической теории газов. Химический состав жидкости. Особенности межмолекулярного взаимодействия в данном агрегатном состоянии. Механические и тепловые свойства твердых тел. Практическое применение плазмы — ионизованного газа.

контрольная работа [26,0 K], добавлен 27.10.2010

Характеристика законов Бойля-Мариотта, Бойля-Мариотта, Авогадро. Парциальное давление как давление, которое оказывал бы каждый газ смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси. Знакомство с положениями молекулярно-кинетической теории газа.

презентация [625,5 K], добавлен 06.12.2016

Изучение корпускулярной концепции описания природы, сущность которой в том, что все вещества состоят из молекул — минимальных частиц вещества, сохраняющих его химические свойства. Анализ молекулярно-кинетической теории газа. Законы для идеальных газов.

контрольная работа [112,2 K], добавлен 19.10.2010

Особенности определения давления газа на стенку сосуда с использованием второго закона Ньютона. Связь этой величины со средней кинетической энергией молекул и их концентрацией. Специфика схематичного вывода основного уравнения упрощенным методом.

презентация [316,6 K], добавлен 19.12.2013

Молекулярная физика как раздел физики, в котором изучаются свойства вещества на основе молекулярно-кинетических представлений. Знакомство с основными особенностями равновесной термодинамики. Общая характеристика молекулярно-кинетической теории газов.

курсовая работа [971,8 K], добавлен 01.11.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.