Тема 3: Основи Молекулярно – Кінетичної Теорії

Молекулярно-кінетична теорія − вивчає властивості тіл (речовини) на основі введення уявлень про їхню внутрішню будову.

Основні положення молекулярно-кінетичної теорії:

1. Усі тіла складаються з молекул, між якими існують проміжки.

2. Молекули речовини перебувають у безперервному хаотичному русі.

3. Молекули взаємодіють між собою.

Молекула − це найменша стійка частина речовини, яка зберігає хімічні властивості цієї речовини.

Тепловий рух – це хаотичний рух молекул речовини в результаті взаємодій та багаторазових зіткнень. Тепловий рух пов’язаний з температурою: чим вища температура, тим інтенсивніший рух молекул. Отже, тепловий рух визначає наявність у молекул кінетичної енергії.

Сили молекулярної взаємодії: Оскільки до складу молекул входять як позитивні так і негативні електричні заряди, то між молекулами діють одночасно сили притягання та сили відштовхування. Міжмолекулярні сили діють на невеликих відстанях та виникають при наближенні двох молекул будь якого виду, але величина взаємодії залежить від природи молекул.

Отже, сили взаємодії визначають наявність у молекул потенціальної енергії.

Сума кінетичної і потенціальної енергій всіх частинок тіла називається внутрішньою енергією.

Основні величини молекулярної фізики:

• Відносна атомна (молекулярна) маса m_в (подана в таблиці Мендєлєєва). Атомна одиниця маси (а.о.м.) – одиниця вимірювання, що дорівнює 1/12 маси ізотопу вуглецю С¹²..

m=m_відн·1,66·10^-27кг

1а.о.м.=1,66·10^-27кг

• Кількість речовини ν – характеристика фізичного тіла, що пропорційна кількості молекул у тілі. Одиницею кількості речовини є моль. Моль – кількість речовини, в якій міститься стільки молекул, скільки атомів міститься у 0,012 кг ізотопу вуглецю С¹².

• Молярна маса - маса одного моля речовини μ.

μ= m_в г/моль= m_відн·10^-3кг/моль

• Число Авогадро – кількість молекул в одному молі речовини N_А

N_А=6,022·10²³ молекул/моль

• Молярний об’єм - об’єм одного моля речовини.

Для будь-якого газу при нормальних умовах V_м=22,4л.

Тема 4: Термодинамічні параметри газу

При опису властивостей газу можна використовувати величини числові значення яких знаходять простим вимірюванням за допомогою приладів: тиск, об’єм, температура і т. д. Такі величини є макроскопічними.

Термодинамічні параметри газу - макроскопічні величини, які однозначно характеризують стан газу.

Основними термодинамічними параметрами є тиск р, об’єм V і температура Т.

1. Об’єм – величина простору, який займає дана речовина. Основною одиницею об’єму є кубічний метр [V]=1м³, 1літр=1·10^-3м³

2. Тиск

Молекули газу, вдаряючись об поверхню тіла (стінки посудини), створюють на неї тиск. Тиск вимірюється силою, що діє на одиницю площі поверхні

Одиницею тиску в системі СІ є Паскаль : [р]=1Н/1м=1Па.

На практиці користуються також і іншими одиницями тиску:

• Міліметр ртутного стовпчика (мм.рт.ст.) 1мм рт.ст.=133 Па

• Фізична атмосфера (атм) 1атм=1,013·10⁵ Па

Величина тиску тим більша, чим більша середня кінетична енергія руху молекул газу і їх кількість в одиниці об’єму. Цю залежність виражає формула:

– Основне рівняння М.К.Т.