Температура как мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул

Средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул газа прямо пропорциональна абсолютной температуре. Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы, т.е. больше их кинетическая энергия.

P V / N = k T - уравнение, определяющее температуру.

№11

Идеальный газ

1) За идеальный газ при нормальных атмосферных условиях принимают инертный газ.

2) Молекулы идеального газа не имеют объёма, их принимают за точки.

3) Молекулы не взаимодействуют между собой (т.е. силы притяжения равны 0 )

4) Движение молекул подчиняется законам Ньютона.

Давление газа — физическая величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности.

p₁ = F₁ / S

p = N × p₁

n – концентрация

n = N / V N – число молекул V – объём

p n

Eк –средняя кинетическая энергия молекул (Дж)

p Eк

p = 2/3 n Eк

Eк = m₀ ²/ 2

p = 2/3 n × m₀ ²/ 2

p = 1/3 n m₀ ²

n × m₀=

p = 1/3 ²

p = k n T

k = 1, 38 × 10 ^-23Дж / моль

№12

Уравнение состояния идеального газа.

p × V / T = const

p — давление,

V — молярный объём,

T — абсолютная температура, К.

Изопроцессы

1) T = const – изотермический процесс

P₁V₁ =P₂V₂- закон Бойля – Мариотта

2) P = const – изобарный процесс

V₁/ T₁= V₂ / T₂ – закон Джордж Гей – Люссака

3) V = const – изохорный процесс

P₁/ T₁ = P₂ / T₂ – закон Шарля

№13

Внутренняя энергия - это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Теплота́ сгорания — это количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой или объёмной единицы вещества. Измеряется в джоулях. Теплота сгорания, называется удельной теплотой сгорания (дж на 1 кг, м³ или моль).

№14

Изменение внутренней энергии при нагревании и охлаждении.

Внутренняя энергия тела зависит от средней кинетической энергии его молекул, а эта энергия, в свою очередь, зависит от температуры. Поэтому, изменяя температуру тела, мы изменяем и его внутреннюю энергию. При нагревании тела его внутренняя энергия увеличивается, при охлаждении уменьшается.

Работа при изменении объема газа.

Работа при изменении объема газа - работа, совершаемая газом при расширении или сжатии. Работа при изобарном изменении объема газа пропорциональна изменению его объема.

Если газ расширяется, то он совершает положительную работу.

Если газ сжимается, то он совершает отрицательную работу.

№15

№16

Конденсация паров — переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного.

Парообразование — свойство капельных жидкостей изменять свое агрегатное состояние и превращаться в пар.

Испарение — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар).

Кипячение — нагревание жидкости до температуры кипения.

Зависимость кипения жидкости от давления.

Температура кипения растет при возрастании давления и падает при его уменьшении.

Вода кипит при 100°С только при определенном давлении - 760 мм рт. ст. (или 1 атм).

При давлении 10-15 мм рт. ст., температура кипения упадет до 10-15°С.

Можно получить " кипяток", имеющий температуру замерзающей воды. Для этого нужно снизить давление до 4, 6 мм рт. ст.

№17

Насыщенный пар — это пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью или твёрдым телом того же состава.

Когда внешнее давление падает ниже давления насыщенного пара, происходит кипение; когда оно выше — конденсация.

№18

Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.

Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой.

Большое значение имеет относительная влажность воздуха.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.

Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы.

Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Гигрометры

Для определения влажности воздуха были изобретены специальные приборы — гигрометры. Сегодня их существует три основных типа: для определения абсолютной, относительной влажности и так называемой точки росы.

№19

Свойства жидкостей.

Жидкость — одно из агрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений.

Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое.

Смачивание — это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости. Смачивание бывает двух видов:

Иммерсионное (вся поверхность твёрдого тела контактирует с жидкостью)

Контактное (состоит из трёх фаз — твердая, жидкая, газообразная)

Если жидкость контактирует с твёрдым телом, то существуют две возможности:

1)молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твёрдого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. В этом случае говорят, что жидкость не смачивает поверхность;

2) молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.

Капиллярность — физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах.

Благодаря капиллярности возможны жизнедеятельность животных и растений, различные химические процессы, бытовые явления (например, подъём керосина по фитилю в керосиновой лампе, вытирание рук полотенцем).

№20

Твёрдое тело — это агрегатное состояние вещества, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания.

Твердые тела могут существовать в двух различных состояниях — кристаллическом и аморфном.

Аморфными называются тела, физические свойства которых одинаковы по всем направлениям. Примерами аморфных тел могут служить куски затвердевшей смолы, янтарь, изделия из стекла.

Кристаллические тела делятся на монокристаллы, у которых внутренняя структура периодически повторяется во всем их объеме, и поликристаллы, представляющие собой множество сросшихся между собой хаотически расположенных маленьких кристаллов — кристаллитов.

Плавлением называют процесс перехода вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое. Плавление происходит при постоянной температуре с поглощением тепла.

№21

Электризация тел.

Электризация может возникнуть при соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия атомных и молекулярных сил. При этом происходит перераспределение электронов с образованием на соприкасающихся поверхностях электрических слоёв с противоположными знаками электрических зарядов.

Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.

q₁+ q₂+ q₃ + …+ q_n= const

№22