Архив для рубрики: Молекулярная физика

Масса молекул

С помощью равномерного распределения энергии мы действительно можем определить массу молекул. Суть идеи иллюстрирует приводимая ниже задача 4. При этом достаточно косвенных экспериментальных измерений. По броуновскому движению частиц мы наблюдаем суммарный эффект, но не можем увидеть “частых ударов молекул. Молекулярное движение безнадежно скрыто от нас. Мы можем регистрировать положение какой-то частицы через равные интервалы времени и измерять расстояние, пройденное за каждый интервал. Но это снова статистические данные и нам снова нужна помощь математики. Эйнштейн и другие показали, как по записи блужданий частицы найти ее истинную скорость, На фиг. 89 показана траектория броуновского движения одной частицы, зарегистрированная знаменитым французским физиком Лэрреном. Он отмечал положение частицы через каждые 2 минуты.

 

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

Молекулярная физика и термодинамика

Макроскопические состояния. Идеальный газ как модельная термодинамическая система. Статические распределения. Уравнения состояния идеального газа.  Изопроцессы. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Внутренняя энергия и работа идеального газа. Первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам. Теплоемкость идеального газа. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Тепловые двигатели. Цикл Карно и его КПД. Второй закон термодинамики. Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Реальные газы, жидкости и кристаллы.

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

В колбе находилась вода

В колбе находилась вода при t = 0°С. Выкачиванием из колбы воздуха заморозили всю воду в сосуде. Какая часть воды при этом испарилась, если колба была теплоизолирована? Удельная теплота испарения воды при 0°С r — 2,5 МДж/кг. Удельная теплота плавления льда  λ= 0,33 МДж/кг.

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

При соблюдении необходимых предосторожностей вода

При соблюдении необходимых предосторожностей вода может быть переохлаждена до температуры  t1= — 10°С. Сколько льда образуется из такой воды массой m0 = 1 кг, если в нее бросить кусочек льда и этим вызвать замерзание воды? Какую температуру должна иметь переохлажденная вода, чтобы она целиком превратилась в лед? Удельная теплоемкость переохлажденной воды cв —4,19 кДж/(кг•К), льда сл = 2,1 кДж/ (кг•К). Удельная теплота плавления льда  λ= 0,33 МДж/кг.

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

Оцените число молекул воздуха

Оцените число молекул воздуха N, попадающих на 1 см² стены комнаты за 1 с. Давление Ратм = 1 • 10Па/м²,   t° = 27°С, масса моля воздуха М – 0,029 кг/моль.

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

Молекулярно-кинетическая теория

Остановимся на общих свойствах молекул газа.
1) Молекула — наименьшая частица вещества, состоящая из атомов и обладающая его основными химическими свойствами. Размеры молекул тем больше, чем больше число атомов в них, и лежат в пределах от 10-8  до 10-5 см.

2) Молекулы газа находятся в непрерывном хаотическом движении. Слово “хаотическое” показывает, что не существует избранного, преимущественного направления движения молекул, все направления равновероятны.
Хаотическое движение молекул подтверждаются в частности броуновским движением — движением очень маленьких частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкости или газе, под действием ударов молекул, и диффузией — проникновением молекул одного вещества в другое. (Например, диффузией обусловлено распространение запахов.)
3) Скорости молекул различны по величине. Одним из опытов, подтверждающих это, является опыт Штерна, в котором использовались два коаксиальных цилиндра радиусами R1 и R, причем внутренний цилиндр имел узкую щель (рис. 9.1). На оси симметрии помещалась посеребренная платиновая проволока. При пропускании тока через проволоку она нагревалась и происходило испарение атомов серебра с поверхности проволоки. На внутренней поверхности внешнего цилиндра появлялся слой серебра в виде тонкой полоски. При вращении цилиндров эта полоска должна была смещаться. Если бы скорости атомов были одинаковы и равны V, то время, за которое атомы проходили бы расстояние R — R1  , равнялось бы времени поворота цилиндра на угол Δ φ  , т. е.

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

Газовые законы

Все тела состоят из молекул. Молекулярная физика, изучая поведение молекул, объясняет состояние системы и процессы, протекающие в системе. Молекулы находятся в непрерывном движении. Хаотическое движение молекул обычно называется тепловым движением. Интенсивность теплового движения возрастает с увеличением температуры. Молекулы взаимодействуют друг с другом. Между ними действуют силы притяжения и силы отталкивания, которые быстро убывают при увеличении расстояний между молекулами. Силы отталкивания действуют только на очень малых расстояниях. Практически поведение вещества и его агрегатное состояние определяются тем, что является доминирующим: силы притяжения или хаотическое тепловое движение. В твердых телах, где концентрация молекул п (n — число молекул в единице объема) относительно велика, доминируют силы взаимодействия и твердое тело сохраняет свои размеры и форму. Жидкости, где концентрация меньше, а, следовательно, меньше силы взаимодействия, сохраняют свой объем, но принимают форму сосуда, в котором они находятся. В газах, где концентрация молекул еще меньше, силы взаимодействия малы, поэтому газ занимает весь предоставленный ему объем. На рис. 8.1 приведен график зависимости потенциальной энергии взаимодействия двух молекул от расстояния между ними. Пусть в точке r=0 находится молекула и вторая молекула приближается к ней из бесконечности.

Подробнее…

Ещё ни кто не комментировал

Какой объем занимает

Какой объем занимает 600 г азота при температуре t = 77°С и давлении 1,2·105 Па?

Прокомментировали 2 раз

Определите среднюю кинетическую энергию

Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекул кислорода при температуре t = 16°С (постоянная Больцмана k = 1,38·10-23Дж/К).

Прокомментировали 1 раз

С какой силой F будут притягиваться

С какой силой F будут притягиваться два одинаковых свинцовых шарика радиусом r = 1 см, расположенные на расстоянии R = 1 м друг от друга, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и все эти электроны перенести на второй шарик? Молярная масса свинца М = 207 * 10^-3 кг/ моль, плотность p = 11,3 г/см3

Прокомментировали 1 раз