4.1.Особливе місце фізики серед інших наук і її зв’язок з виробництвом і технікою.

Фізика-це природнича наука, яка вивчає види, форми існування, структуру, фундаментальні взаємодії і основні закони, найзагальніші форми руху матерії.

Фізика дуже тісно пов’язана з усіма науками і особливо з технічними галузями знань. Фізичні закони являються основними положеннями цілого ряду технічних наук. Для медицини розвиток фізики грає важливу роль при проведенні операцій, при опроміненні організмів рентгенівськими променями, при корегуванні зору людини. Відкриття і дослідження нових розділів фізики ведуть до виникнення нових галузей техніки. Машинобудування опирається на закони механіки електротехніки і радіо техніки – на закони електромагнітних явищ і т. д. Робота промислових електростанцій на атомній енергетиці говорить про високі досягнення у розвитку атомної фізики.

Розвиток технічних наук , з свого боку сприяє вдосконаленню методів досліджень у фізиці, наприклад: радіоастрономії, радіотехнічні засоби спостереження, нові ефективні засоби вивчення астрофізичних явищ поява потужних прискорювачів заряджених частинок стала можливою тільки при високому рівні техніки.

Розвиток фізики і математики дуже пов’язані: без знань математики неможна вивчити фізику хоча б тому, що всі закономірності у фізиці виражаються за допомогою формул і чисел.

4.2. Основи мкт газів. Газові закони.

У молекулярній фізиці існують два методи дослідження:

• Статистичний – метод ґрунтується на використанні теорії імовірності і визначених моделей будови систем, що вивчаються. В системі, яка складається з багатьох частин існують деякі середні значення фізичних величин, які х-ють всю сукупність частин в цілому.

• Феноменологічний – в якому не враховуються внутрішня будова речовин тих тіл (систем), які вивчаються, і характер руху окремих частин. Ґрунтується на вивченні різних перетворень енергії, що відбувається в с-мі.

Середня кінетична енергія хаотичного руху молекул газу пропорційна температурі: =3/2 k T. Звідси можна отримати :

Використовуючи цю залежність тиску ідеального газу від температури і концентрації молекул, можна отримати рівняння стану газу Менделєєва-Клапейрона: де М – відносна атомна маса, R – універсальна газова стала,T- абсолютна температура.

Ізопроцесами наз. термодинамічні процеси, які відбуваються в системі з сталою масою при якому-небудь одному сталому параметрі стану.

Закон Бойля-Маріотта-це емпіричний з-н, який стверджує що для даної маси газу при сталій температурі тиск змінюється обернено пропорційно до зміни його об’єму, тобто: PV=const. Графічно цей з-н зображується гіперболою,цю гіперболу при Т= const наз.ізотермою,а процес-ізотермічним.

З-н Шарля. Ізохорним процесом наз. процес, який відбувається за сталого об’єму (V=const). Якщо нагрівати газ за сталого об’єму, тиск газу буде збільшуватися прямо пропорційно температурі. Це означає, що для даної маси газу відношення тиску газу до температури залишається незмінним за сталого об’єму: Пряма, яка показує залежність тиску від тем-ри при сталому об’ємі наз. ізохорою.

З-н Гей-Люссака, згідно з цим з-м, для даної маси газу відношення об’єму газу до абсолютної температури залишається незмінним за сталого тиску: Графіки залежності при P=const наз. ізобарами,а сам процес ізобаричним.

З-н Авогадро згідно з яким при однакових тисках і тем-рах у рівних об’ємах б/я газу міститься однакова кількість молекул(PV=N₁kT, PV=N₂ kT, k-стала Больцмана).N₁=N₂–з-н Авогадро. N₁ і N₂ – число молекул у кожному з об’ємів.

З-н Дальтона. P=(n₁+n₂+n₃+…) kT=n₁kT+n₂kT+n₃kT+..., де n₁,n₂,n₃-молекули відповідних сортів 1-го,2-го,3-го. P₁= n₁kT, Р2 = n₂kT, Р₃ = n3kT-парціальні тиски відповідних сортів молекул, отже: Р= P₁+Р₂+Р₃+... Під парціальним тиском розуміють тиск, який мав би газ, коли б він один заповнював весь об’єм посудини, в якій є суміш газів. Отже, з-н Дальтона приводить, що тиск суміші ідеальних газів дорівнює сумі парціальних тисків тих газів, які складають суміш.