Молекулярная физика и термодиамика

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Молекулярно-кинетической теорией называется учение о строении и свойствах вещества, использующее представления о существовании атомов и молекул как наимень­ших частиц химического веще­ства.

Броуновское движение. (броуновское движение), беспорядочное движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе, под влиянием ударов молекул окружающей среды; открыто Р. Броуном

Диффузия. движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентраций или к установлению равновесного распределения концентраций частиц данного сорта в среде. В отсутствие макроскопического движения среды (напр., конвекции) диффузия молекул (атомов) определяется их тепловым движением (т. н. молекулярная диффузия). В неоднородной системе (газ, жидкость) при молекулярной диффузии в отсутствие внешних воздействий диффузионный поток (поток массы) пропорционален градиенту его концентрации. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом диффузии. В физике, кроме диффузии молекул (атомов), рассматривают диффузию электронов проводимости, дырок, нейтронов и других частиц.

Взаимодействие атомов и молекул вещества. При сближении двух ато­мов или молекул сначала преоб­ладают силы притяжения. Но на некотором расстоянии r₀ между их центрами силы отталкивания возрастают настолько, что становятся равными по модулю силам притяжения. При дальнейшем сближении силы отталкивания превосходят силы притяжения. Газы свободно расширяются и легко сжимаются. Наоборот, в жидкостях и твердых телах силы взаимодействия очень велики.

Количество вещества. Принято называть количеством вещества физическую величину v, пропорциональную числу частиц — структурных элементов данной сис­темы. Единица количества вещества называется моль (моль).

Молярная масса. Молярная масса. Молярной мас­сой М называется величина, равная отношению массы вещества т к ко­личеству вещества v.

Масса и размеры молекул. Для определения массы т₀ молекулы надо разделить массу т вещества на число N молекул в нем: m0 = m/ N

Размеры атомов и молекул. Оце­нить размеры атомов и молекул можно следующим образом. Соглас­но представлениям молекулярно-кинетической теории атомы и моле­кулы вещества в твердом или жид­ком состоянии расположены практи­чески вплотную друг к другу. Поэ­тому объем Vo, занимаемый одной молекулой (или атомом), можно най­ти, разделив объем V вещества в твердом или жидком состоянии на число N атомов или молекул в нем: Vo = V/N

Постоянная Авогадро - N_А, число молекул или атомов в 1 моле вещества, N_А=6,02210²³ моль^-1; название в честь А. Авогадро.

Идеальный газ - идеализированная модель газа; в идеальном газе силы взаимодействия между частицами (атомами, молекулами) пренебрежимо малы. К идеальному газу близки разреженные реальные газы при температурах, далеких от температуры их конденсации. Зависимость давления идеального газа от его температуры и плотности выражается уравнением Клапейрона.