Презентация по разделу курса физики Молекулярно-кинетическая теория
Молекулярная физика и термодинамика Молекулярно-кинетическая теория строения вещества. Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества Молекулярно-кинетической теорией называют теорию,которая объясняет агрегатные переходы вещества и тепловые явления с точки зрения того,что все тела состоят из молекул ,непрерывно движущихся и взаимодействующих между собой. Основные положения МКТ 1. Все тела состоят из молекул2.Молекулы непрерывно и беспорядочно движутся.3.Молекулы взаимодействуют между собой. 1.Молекула-мельчайшая частица вещества,сохраняющая его химические свойства. Док-во:растворение,истирание, испарение, диффузия, броуновское движение.Масса молекулы: mo=M/NA M – молярная масса(масса 1 моля вещества)Моль - это количество вещества, в котором содержится 6,02∙1023 молекул NA-число Авогадро NA=6,02 ∙1023 1/мольКоличество молей вещества: ν ═ m/M Закрепление материала. Задача 1. Определить массу молекулы водяного пара.Задача 2.Определите количество молей воды в стакане чая.Задача 3.Сколько молекул соли в пачке соли?Задача 4.Сколько весит 1 окталлион молекул сахара?Задача 5.Какой длины цепочку можно построить из молекул воды в чайной ложечке? 2.Молекулы непрерывно и беспорядочно движутся. Док-во: диффузия,броуновское движение,испарение.Диффузия –проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества.Броуновское движение- беспорядочное и непрерывное движение мелких частиц (краски,жира,дыма) в воде или газе.Скорость движения увеличивается с ростом температуры.Характер движения молекул:в твердом теле-колеблются,вращаются;в жидкости-колеблются,вращаются ,движутся поступательно. в газе-движутся поступательно Броуновское движение. 3.Молекулы взаимодействуют Док-во: сопротивление тел изменению формы,прилипаниеМежду молекулами действуют одновременно и силы притяжения и силы отталкивания.Величина и направление молекулярной силы зависит от расстояния между молекулами.FTT > Fж > Fг→0 т.к. rтт < rж < rгrтт =2-3dо rж=5-6do rг=7-∞doМолекулярная сила имеет электрическую природу,т.е.объясняется притяжением и отталкиванием электронов и ядер взаимодействующих молекул. Строение твердых,жидких и газообразных тел. Различаются: 1. величиной расстояния между молекуламиrтт < rж < rгrтт =2-3dо rж=5-6do rг=7-∞do2.силой взаимодействия молекулFTT > Fж > Fг→03.характером движения молекулв твердом теле-колеблются,вращаются;в жидкости-колеблются,вращаются ,движутся поступательно. в газе-движутся поступательно Основное уравнение МКТ p=1/3monv2Давление идеального газа (p) прямо пропорционально (→~) произведению (x) массы молекулы газа (mo) ,концентрации молекул (n) и среднему квадрату скорости молекул (v2)p →~ X mo ,n и v2Концентрация - количество молекул в единице объемаn=N/V [n] =1/м3Средний квадрат скорости : v2=(v12+v22+v32+….+vn2)/nСредняя квадратичная скорость молекул газа : v=√v2 Задание 1.Определить концентрацию газа,если 2 миллиарда молекул занимают объем 4 л. Задание 2.Определить концентрацию 18г водяного пара в объеме 2 л.Задание 3.Определить давление 1 кг кислорода в баллоне объемом 50л,если средний квадрат скорости его молекул равен 360000 (м/с)2Задание 4.Определить средний квадрат скорости молекул кислорода в атмосфере, если его давление составляет ј часть атмосферного давления. Найти среднюю квадратичную скорость молекул. Идеальный газ 1.Молекулы не взаимодействуют .2.При ударе ведут себя как абсолютно упругие шарики.3.Не имеют объема,но имеют массу. Давление газа Объясняется ударами молекул о стенки сосуда. Fст Fмг v Δv При ударе одной молекулы импульс стенки увеличивается на Δp=moΔv=2movcosα, т.к. Δp=FΔt,то сила удара одной молекулы Fo= Δp/Δt= 2movcosα/Δt, где Δt- время удара α Если молекула движется перпендикулярно стенке сосуда т.е. α=о, то cosα=1 , и Fo=2mov/Δt Давление газа за время Δt со стенкой провзаимодействуют все молекулы газа.удаленные от стенки на расстояние не далее чем на l=vΔt , в выделенном объеме газа V=l∙S содержится N молекул,где N=nV=n∙lS=nvΔtS, причем из-за хаотичности движения из этого количества к стенке S движется только 1/6 часть молекул, суммарная сила удара их о стенку сосуда будет равна: F=1/6N∙Fo =1/6nvΔtS∙2mov/Δt= 1/3monv2S Т.к.давление равно p=F/S,то p=1/3 monv2S/S= 1/3monv2 p=1/3monv2 S l p=1/3monv2 Если правую часть этого уравнения умножить и разделить на 2, p=1/3monv2 ∙2/2 =2/3n∙ mov2/2 где mov2/2= E средняя кинетическая энергия молекулы, то получим p=2/3n∙ Е Давление идеального газа →~ произведению концентрации молекул газа и средней кинетической энергии молекулы.