Maddə hissəciklərdən ibarətdir.

Molekuləsas kimyəvi xassələrə malik olan maddənin ən kiçik hissəciyidir.

Molekul atomlardan ibarətdir. Atom- kimyəvi reaksiyalarda bölünməyən maddənin ən kiçik hissəciyi.

Bir çox molekullar kimyəvi bağlarla birləşən iki və ya daha çox atomdan ibarətdir. Bəzi molekullar yüz minlərlə atomdan ibarətdir.

Molekulyar kinetik nəzəriyyənin ikinci mövqeyi

Molekullar davamlı xaotik hərəkətdədirlər. Bu hərəkət xarici təsirlərdən asılı deyil. Molekulların toqquşması səbəbindən hərəkət gözlənilməz istiqamətdə baş verir. Sübut budur Brown hərəkəti hissəciklər (1827-ci ildə R. Braun tərəfindən kəşf edilmişdir). Hissəciklər maye və ya qazda yerləşdirilir və onların gözlənilməz hərəkəti maddənin molekulları ilə toqquşma nəticəsində müşahidə olunur.

Brown hərəkəti

Xaotik hərəkətin sübutu diffuziya- bir maddənin molekullarının digər maddənin molekulları arasındakı boşluqlara nüfuz etməsi. Məsələn, biz hava təravətləndiricinin qoxusunu təkcə onun səpildiyi yerdə hiss edirik, o, bütün otaqda tədricən hava molekullarına qarışır.

Maddənin məcmu vəziyyəti

IN qazlar molekullar arasındakı orta məsafə onların ölçülərindən yüz dəfələrlə böyükdür. Molekullar ümumiyyətlə mütərəqqi və bərabər şəkildə hərəkət edir. Toqquşmadan sonra onlar fırlanmağa başlayırlar.

IN mayelər molekullar arasındakı məsafə çox kiçikdir. Molekullar vibrasiya və translyasiya hərəkətini yerinə yetirirlər. Qısa fasilələrlə molekullar yeni tarazlıq vəziyyətlərinə sıçrayırlar (biz mayenin axıcılığını müşahidə edirik).

IN möhkəm Cismlərdəki molekullar salınır və çox nadir hallarda hərəkət edir (yalnız artan temperaturla).

Molekulyar kinetik nəzəriyyənin üçüncü mövqeyi

Təbiətdə elektromaqnit olan molekullar arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri var. Bu qüvvələr elastik qüvvələrin meydana gəlməsini izah etməyə imkan verir. Maddə sıxıldıqda molekullar bir-birinə yaxınlaşır, onların arasında itələyici qüvvə yaranır, xarici qüvvələr molekulları bir-birindən uzaqlaşdırdıqda (maddəni uzatdıqda) onların arasında cəlbedici qüvvə yaranır.

Maddənin sıxlığı

Bu düsturla müəyyən edilən skalyar dəyərdir

Maddələrin sıxlığı - məlum cədvəl dəyərləri

Maddənin kimyəvi xüsusiyyətləri

Avoqadro sabiti N A- 12 q karbon izotopunun tərkibində olan atomların sayı

Molekulyar fizikanın öyrənilməsi qazların molekulyar-kinetik nəzəriyyəsinin öyrənilməsi ilə başlayacaq.

Qazların Molekulyar Kinetik Nəzəriyyəsi - onların molekulyar quruluşu və molekullar arasında müəyyən qarşılıqlı təsir qanunu ideyasına əsaslanaraq statistik üsullarla xassələrini öyrənən fizikanın bir sahəsi.

Qaz (yunan dilindən xaoc - xaos) bir maddənin məcmu vəziyyətidir, burada onu təşkil edən atomlar və molekullar zəif qarşılıqlı təsir göstərir və bir-biri ilə toqquşma nəticəsində təsadüfi hərəkət edir, onlara verilən bütün həcmi tutur.

Qazların kinetik nəzəriyyəsi müəyyən ümumi fikirlərə və eksperimental faktlara əsaslanır. Əvvəlcə ideal qaz adlanan modeli nəzərdən keçirək.

Ideal qaz - kimi qəbul edilə bilən molekulun qazıdır maddi nöqtələr və bunun üçün molekulların qarşılıqlı təsirinin potensial enerjisi onların kinetik enerjisi ilə müqayisədə nəzərə alına bilməz. Qaz molekullarının öz aralarında və gəminin divarları ilə toqquşması tamamilə elastik hesab olunur.

Bəzi real qazlar normala yaxın şəraitdə (oksigen, helium), eləcə də aşağı təzyiq və yüksək temperaturda xassələrinə görə ideal qaza yaxın olur.

makroskopik Qazın vəziyyəti təzyiq, temperatur və həcmlə müəyyən edilir. Öz növbəsində təzyiq, temperatur və həcm sistemin makroskopik vəziyyətini xarakterizə edən parametrlərdir. mikroskopik qazın vəziyyəti onun bütün molekullarının mövqeləri və sürətləri ilə müəyyən edilir.

Sistem vəziyyəti parametrləri dəyişdirilə bilər. Hər hansı bir termodinamik parametrin dəyişməsi deyilir termodinamik proses. Əgər sistemin vəziyyəti zamanla dəyişmirsə, o zaman sabit vəziyyət. Sistemin xarici proseslərdən qaynaqlanmayan stasionar vəziyyəti deyilir sistemin tarazlıq vəziyyəti. Termodinamik sistemin tarazlıq vəziyyətini təsvir edən tənliyə deyilir vəziyyət tənliyi.

Qazların molekulyar-kinetik nəzəriyyəsinin əsas müddəaları

Molekulyar kinetik nəzəriyyənin ilk mövqeyi molekulların hərəkətinin tam təsadüfi olmasıdır. Qazda molekulyar hərəkətin bütün istiqamətləri bərabərdir. Molekulların hər hansı digər istiqaməti ilə müqayisədə daha çox sayda hərəkət etdiyi və ya daha sürətli olanların üstünlük təşkil etdiyi tək bir istiqamət yoxdur.

İkinci əsas mövqe molekulların orta sürətinin onların mütləq temperaturunun kvadrat kökünə mütənasibliyidir. Bu mövqe təcrübələrin nəticəsidir.

Üçüncü mövqe - eyni temperaturda müxtəlif qazların molekullarının orta kinetik enerjiləri bir-birinə bərabərdir. Bu mövqe həm də təcrübələrin nəticəsidir.

1.1. Qazların kinetik nəzəriyyəsinin əsas tənliyi

Bu tənliyi əldə etmək üçün qabda ideal qaz olduğunu fərz edirik. Qaz molekulları bir-biri ilə və gəminin divarları ilə toqquşur. Molekulların bir-biri ilə toqquşması yalnız molekullar arasında enerjinin yenidən bölüşdürülməsinə gətirib çıxarır. Damın divarında hansısa elementar sahəni seçək və onun üzərindəki qaz təzyiqini hesablayaq (şək.1). Hər bir toqquşma ilə sahəyə perpendikulyar hərəkət edən bir molekul ona impuls ötürür
, burada m molekulun kütləsi, v onun sürətidir. S platformasının t vaxtı ərzində yalnız bazası S və hündürlüyü vt olan silindrin həcmində olan molekullar çatacaq. Əgər n molekulların konsentrasiyasıdırsa, onda bu molekulların sayı nSvt-dir. Lakin nəzərə almaq lazımdır ki, molekullar müxtəlif bucaqlarda və müxtəlif sürətlə S sahəsinə doğru hərəkət edirlər. Molekulların hərəkəti xaotik olduğundan, onu üç qarşılıqlı perpendikulyar istiqamət üzrə hərəkətlə əvəz etmək olar. Bundan əlavə, istiqamətlərin heç birinin digərlərindən üstünlüyü olmadığı üçün istənilən vaxt bütün molekulların 1/3-i onların hər biri boyunca hərəkət edir, yarısı isə, yəni. 1/6 bir istiqamətdə, digər yarısı əks istiqamətdə. Sonra t zamanında S sahəsi molekulların sayına bərabər olacaq.
. S platforması ilə toqquşduqda bu molekullar ona impuls ötürəcəklər

Sonra qazın damar divarına vurduğu təzyiq bərabər olur

. (1.1.1)

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, molekullar v 1, v 2 müxtəlif sürətlərlə hərəkət edirlər , …, v n , əgər V qazın həcmi N molekuldan ibarətdirsə, onda sürətin əvəzinə v, nəzərə almaq lazımdır. kök orta kvadrat sürət

Onda (1.1.1) tənliyi belə yazıla bilər

(1.1.2)

(1.1.2) tənliyi adlanır ideal qazların kinetik nəzəriyyəsinin əsas tənliyi .

P
konsentrasiyası n=N/V olduğundan

və ya
,

burada E  bir molekulun orta kinetik enerjisidir, E qazın kinetik enerjisidir.

Təzyiq vahid həcmdəki molekulların sayına və molekulların kinetik enerjisinin orta dəyərinə mütənasibdir.

Əsas tənlikdən 18-ci əsrdə eksperimental olaraq qurulmuş bütün qaz qanunlarını çıxarmaq mümkündür; verilmiş qaz kütləsi üçün qanunlar etibarlıdır:

Boyle-Mariotte PV=const, at T=const;

Gay Lussac
p=const ilə və
V=const-da;

Dalton p=p 1 +p 2 +…+p n ;

1 kilomol ideal qaz üçün Klapeyron-Mendeleyev düsturu etibarlıdır

, (1.1.4)

burada R=8,314 J/(molK) universal qaz sabitidir. Bir mol qaz üçün N \u003d N A \u003d 6.0210 23 Avagadro nömrəsidir. Buna görə də Avoqadro sayı hər hansı bir maddənin molunda olan molekulların sayıdır. Normal şəraitdə (p=1,01310 -5 Pa, T=273K) vahid həcmdə (1m 2) qaz molekullarının sayı Loşmidt ədədi N L =2,68710 25 m -3 adlanır. Normal şəraitdə bir mol qazın həcminə bölünən Avoqadro nömrəsinə bərabərdir V m \u003d 22,4110 -3 m 3 mol -1

(1.1.3) və (1.1.4) ifadələrini müqayisə edərək əldə edirik

Boltzman sabitini nəzərə alaraq (k=R/N A =1,3810 -23 J/K):

(1.1.5)

Bir molekulun orta kinetik enerjisini temperaturla əlaqələndirən bir əlaqə əldə etdik.

Temperatur - termodinamik sistemin tarazlıq vəziyyətini xarakterizə edən və sistemi təşkil edən hissəciklərin xaotik hərəkətinin orta kinetik enerjisinə mütənasib olan fiziki kəmiyyət.

Müxtəlif temperaturlu maddələrin təmasda olması zamanı, yəni. hissəciklərin kinetik enerjiləri, istilik mübadiləsi baş verir - temperaturun bərabərləşməsi.

Temperaturu ölçmək üçün maddələrin fiziki xassələrinin temperaturdan asılılığından istifadə olunur (əlaqə potensialı fərqi, istilik genişlənməsi, elektrik müqavimətindən asılılıq, emissiya qabiliyyəti və s.).

(1.1.4) tənliyindən ideal qazın verilmiş kütləsi üçün temperatur, təzyiq və həcm arasındakı əlaqəni nəzərdən keçirə bilərik.

burada m qazın kütləsidir,

 qazın molyar kütləsidir,

 - mol sayı,

N - verilmiş qaz həcmindəki molekulların sayı.

Eyni qaz kütləsinin iki müxtəlif vəziyyəti üçün p 1 V 1 =NkT 1 və p 2 V 2 =NkT 2 olduğu üçün bizdə
olanlar.
(1.1.6)

Termodinamik temperatur həcm və təzyiq məhsulu ilə düz mütənasibdir (qazın müəyyən bir kütləsi üçün).

Mendeleyev-Klapeyron tənliyinin tətbiqinə misal olaraq V=const sabit həcmdə temperaturun və təzyiqin dəyişməsi prosesini nəzərdən keçirək (izokorik proses). Bu vəziyyətdə təzyiqin sıxlıq və temperaturdan asılılığından istifadə etmək rahatdır

, (1.1.7)

burada  \u003d m /  - qaz sıxlığı (kq / m 3).

p, T koordinatlarında izoxorik prosesin qrafiki (şək. 1.1.2) başlanğıcdan keçən düz xəttdir. Asılılıqdan (1.1.7) və qrafikdən belə nəticə çıxır ki, daha böyük sıxlıq (və ya konsentrasiya n) daha böyük təzyiqə uyğundur. Digər tərəfdən, daha böyük həcmli V (sabit kütlədə m) düz xəttin absis oxuna daha kiçik meyl bucağına uyğun gəlir - tərs əlaqə.

Misal 1 Normal şəraitdə qaz 5 m 3 həcm tutursa, 4 m 2 qazın 1,510 5 Pa təzyiq yaratdığı temperaturu təyin edin.

Həll. Normal şəraitdə V 1 \u003d 5 m 3, p 1 \u003d 1 atm \u003d 101325 Pa, T 1 \u003d 273K, V 2 \u003d 4m 3, p 2 \u003d-də T 2 tapmaq lazımdır. 1,510 5 Pa. (5)-ə görə bizdə var

harada

Misal 2. Bir nəfəslə 1 litr hava qəbul etsəniz, neçə molekulu nəfəs alırsınız?

Həll. Bir kilomolun həcmi 22,4 m 3-ə bərabərdir, yəni 1 litr hava 110 -3 / 22,4 = 4,510 -5 kmola bərabərdir. Beləliklə, 1 litr havada 4,510 -5 6,0210 26 = 2,710 22 molekul var.

Misal 3. Eyni temperatur və təzyiqlərdə 1 m 3 quru havadan və ya 1 m 3 nəm havadan ağır olan nədir?  hava. \u003d 29 kq / kmol,  su \u003d 18 kq / kmol.

Həll. Quru hava molekulunun orta kütləsi su buxarınınkindən böyükdür. Hər iki halda molekulların sayı eynidir, lakin nəmli havada bəzi molekullar daha yüngül su molekulları ilə əvəz olunur, buna görə də 1 m 3 quru hava 1 m 3 nəm havadan ağırdır.

Misal 4. Qazın temperaturu iki dəfə artarsa ​​və hər molekul iki atoma parçalanırsa, sabit həcmdə verilmiş qaz kütləsinin təzyiqi necə dəyişəcək?

Həll.
, N və T 2 dəfə artdığından təzyiq 4 dəfə artacaq.

Misal 5. Nəyi göstər
.

Həll. Sürətləri fərqli və 1,2,3 və 4m/s-ə bərabər olan dörd molekulu nəzərdən keçirək. Orta kvadrat
bərabərdir

,

və kök orta kvadrat sürətdir

Ayrı-ayrı molekulların sürətləri +1, -2, -3, +4 m/s olarsa, onda
, Amma

MKT asandır!

“Atomlardan və boş məkandan başqa heç nə yoxdur...” – Demokrit
"İstənilən bədən sonsuza qədər bölünə bilər" - Aristotel

Molekulyar Kinetik Nəzəriyyənin (MKT) Əsas Müddəaları

ICB-nin məqsədi- bu, cisimləri təşkil edən hissəciklərin hərəkəti və qarşılıqlı təsiri ilə müxtəlif makroskopik cisimlərin və onlarda baş verən istilik hadisələrinin quruluşu və xüsusiyyətlərinin izahıdır.
makroskopik cisimlər- Bunlar çox sayda molekuldan ibarət böyük cisimlərdir.
istilik hadisələri- cisimlərin qızdırılması və soyuması ilə əlaqəli hadisələr.

MMC-nin əsas bəyanatları

1. Maddə hissəciklərdən (molekullar və atomlardan) ibarətdir.
2. Hissəciklər arasında boşluqlar var.
3. Hissəciklər təsadüfi və davamlı olaraq hərəkət edir.
4. Hissəciklər bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərir (cəlb edir və dəf edir).

MKT təsdiqi:

1. eksperimental
- maddənin mexaniki əzilməsi; bir maddənin suda həll edilməsi; qazların sıxılması və genişlənməsi; buxarlanma; bədənin deformasiyası; diffuziya; Briqman təcrübəsi: neft qaba tökülür, porşen yuxarıdan yağın üzərinə basır, 10000 atm təzyiqdə yağ polad qabın divarlarından sızmağa başlayır;

diffuziya; Molekulların təsiri altında mayedə hissəciklərin Brownian hərəkəti;

Bərk və maye cisimlərin zəif sıxılma qabiliyyəti; bərk maddələrin parçalanması üçün əhəmiyyətli səylər; maye damcılarının birləşməsi;

2. düz
- fotoqrafiya, hissəcik ölçüsünün təyini.

Brown hərəkəti

Brown hərəkəti mayedə (və ya qazda) asılı hissəciklərin istilik hərəkətidir.

Brown hərəkəti maddə molekullarının davamlı və xaotik (istilik) hərəkətinin sübutu oldu.
- 1827-ci ildə ingilis botanik R.Braun tərəfindən kəşf edilmişdir
- MKT-yə əsaslanan nəzəri izahat 1905-ci ildə A.Eynşteyn tərəfindən verilmişdir.
- eksperimental olaraq fransız fiziki J. Perrin tərəfindən təsdiq edilmişdir.

Molekulların kütləsi və ölçüsü

Hissəcik ölçüləri

Hər hansı bir atomun diametri təxminən sm-dir.

Bir maddədəki molekulların sayı

burada V maddənin həcmi, Vo bir molekulun həcmidir

Bir molekulun kütləsi

burada m maddənin kütləsidir,
N - maddədəki molekulların sayı

SI-də kütlə vahidi: [m]= 1 kq

Atom fizikasında kütlə adətən atom kütlə vahidlərində (a.m.u.) ölçülür.
Şərti olaraq saat 1-i hesab olunur. :

Maddənin nisbi molekulyar çəkisi

Hesablamaların rahatlığı üçün bir kəmiyyət təqdim olunur - maddənin nisbi molekulyar çəkisi.
Hər hansı bir maddənin molekulunun kütləsi bir karbon molekulunun kütləsinin 1/12 hissəsi ilə müqayisə edilə bilər.

burada pay molekulun kütləsi və məxrəc karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsidir.

Bu kəmiyyət ölçüsüzdür, yəni. vahidləri yoxdur

Nisbi atom kütləsi kimyəvi element

burada pay atomun kütləsi və məxrəc karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsidir.

Kəmiyyət ölçüsüzdür, yəni. vahidləri yoxdur

Hər bir kimyəvi elementin nisbi atom kütləsi dövri cədvəldə verilmişdir.

Maddənin nisbi molekulyar çəkisini təyin etməyin başqa bir yolu

Maddənin nisbi molekulyar kütləsi maddənin molekulunu təşkil edən kimyəvi elementlərin nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir.
Hər hansı kimyəvi elementin nisbi atom kütləsini dövri cədvəldən alırıq!)

Maddənin miqdarı

Maddənin miqdarı (ν) bədəndəki molekulların nisbi sayını təyin edir.

burada N bədəndəki molekulların sayı, Na isə Avoqadro sabitidir

SI sistemində maddənin miqdarının ölçü vahidi: [ν] = 1 mol

1 mol- bu, kütləsi 0,012 kq olan karbonda atomların sayı qədər molekul (və ya atom) olan maddənin miqdarıdır.

Unutma!
Hər hansı bir maddənin 1 molunda eyni sayda atom və ya molekul var!

Amma!
Müxtəlif maddələr üçün eyni miqdarda maddə fərqli kütləə malikdir!

Avogadro sabiti

Hər hansı bir maddənin 1 molunda olan atomların sayı Avoqadro ədədi və ya Avoqadro sabiti adlanır:

Molar kütlə

Molar kütlə (M) bir moldə alınan maddənin kütləsidir və ya başqa halda, bir mol maddənin kütləsidir.

Molekul kütləsi
- Avoqadro sabiti

Molar kütlə vahidi: [M]=1 kq/mol.

Problemlərin həlli üçün düsturlar

Bu düsturlar yuxarıdakı düsturları əvəz etməklə əldə edilir.

İstənilən miqdarda maddənin kütləsi

 § 2. Molekulyar fizika. Termodinamika

Əsas molekulyar kinetik nəzəriyyənin müddəaları(MKT) aşağıdakılardır.
1. Maddələr atom və molekullardan ibarətdir.
2. Atomlar və molekullar fasiləsiz xaotik hərəkətdədirlər.
3. Atomlar və molekullar bir-biri ilə cazibə və itələmə qüvvələri ilə qarşılıqlı təsir göstərir
Molekulların hərəkəti və qarşılıqlı təsirinin təbiəti fərqli ola bilər, bu baxımdan maddənin 3 birləşmə vəziyyətini ayırmaq adətdir: bərk, maye və qaz halında. Molekullar arasında qarşılıqlı təsir bərk cisimlərdə ən güclüdür. Onlarda molekullar kristal şəbəkənin sözdə düyünlərində yerləşir, yəni. molekullar arasında cazibə və itələmə qüvvələrinin bərabər olduğu mövqelərdə. Bərk cisimlərdə molekulların hərəkəti bu tarazlıq mövqeləri ətrafında salınan hərəkətə endirilir. Mayelərdə vəziyyət onunla fərqlənir ki, bəzi tarazlıq mövqeləri ətrafında dalğalanaraq molekullar tez-tez onları dəyişirlər. Qazlarda molekullar bir-birindən uzaqdır, ona görə də onların arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvələri çox kiçikdir və molekullar irəliyə doğru hərəkət edir, arabir bir-biri ilə və yerləşdikləri damarın divarları ilə toqquşur.
 Nisbi molekulyar çəki M r bir molekulun kütləsinin m o kütləsinin karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbəti adlandırın moc:

Molekulyar fizikada maddənin miqdarı adətən molla ölçülür.
 Molem ν 12 q karbonun tərkibində olduğu kimi eyni sayda atom və ya molekul (struktur vahidi) olan maddənin miqdarı deyilir. 12 q karbonda olan bu sayda atom adlanır Avogadro nömrəsi:

 Molar kütləsi M = M r 10 −3 kq/mol bir mol maddənin kütləsidir. Bir maddədəki molların sayını düsturdan istifadə edərək hesablamaq olar

 İdeal qazın molekulyar kinetik nəzəriyyəsinin əsas tənliyi:

harada m0 molekulun kütləsidir; n- molekulların konsentrasiyası; Ṽ molekulların orta kvadrat sürətidir.

 2.1. Qaz qanunları

 İdeal qazın vəziyyət tənliyi Mendeleyev-Klapeyron tənliyidir:

 İzotermik proses(Boyl-Mariotte qanunu):
Sabit bir temperaturda verilmiş qaz kütləsi üçün təzyiq və onun həcminin məhsulu sabit qiymətdir:

Koordinatlarda p − V izoterm hiperboladır və koordinatlarda V - T Və p − T- düz (bax şək. 4)

 İzoxorik proses(Çarlz qanunu):
Sabit həcmli qazın müəyyən bir kütləsi üçün Kelvin dərəcəsində təzyiqin temperatura nisbəti sabit qiymətdir (bax. Şəkil 5).

 izobar proses(Gey-Lussac qanunu):
Sabit təzyiqdə qazın müəyyən bir kütləsi üçün Kelvin dərəcəsində qaz həcminin temperatura nisbəti sabit qiymətdir (bax. Şəkil 6).

 Dalton qanunu:
Bir qabda bir neçə qazın qarışığı varsa, qarışığın təzyiqi qismən təzyiqlərin cəminə bərabərdir, yəni. hər bir qazın digərlərinin yoxluğunda yaratdığı təzyiqlər.

 2.2. Termodinamikanın elementləri

 Bədənin daxili enerjisi bədənin kütlə mərkəzinə nisbətən bütün molekulların təsadüfi hərəkətinin kinetik enerjilərinin və bütün molekulların bir-biri ilə qarşılıqlı təsirinin potensial enerjilərinin cəminə bərabərdir.
 İdeal qazın daxili enerjisi onun molekullarının təsadüfi hərəkətinin kinetik enerjilərinin cəmidir; İdeal qazın molekulları bir-biri ilə təsir etmədiyi üçün onların potensial enerji sıfıra düşür.
İdeal bir atomlu qaz üçün daxili enerji

 İstilik miqdarı Q iş görmədən istilik ötürülməsi zamanı daxili enerjinin dəyişməsinin kəmiyyət ölçüsü adlanır.
 Xüsusi istilik 1 kq maddənin temperaturu 1 K dəyişdikdə aldığı və ya verdiyi istilik miqdarıdır

 Termodinamikada iş:
qazın izobar genişlənməsi zamanı iş qaz təzyiqinin və onun həcminin dəyişməsinin məhsuluna bərabərdir:

 İstilik proseslərində enerjinin saxlanması qanunu (termodinamikanın birinci qanunu):
sistemin bir vəziyyətdən digərinə keçidi zamanı daxili enerjisinin dəyişməsi xarici qüvvələrin işinin cəminə və sistemə ötürülən istilik miqdarına bərabərdir:

Termodinamikanın birinci qanununun izoproseslərə tətbiqi:
 Amma) izotermik proses T = const ⇒ ∆T = 0.
Bu halda ideal qazın daxili enerjisinin dəyişməsi

Nəticədə: Q=A.
Qaza verilən bütün istilik xarici qüvvələrə qarşı iş görməyə sərf olunur;

 b) izoxorik proses V = sabit ⇒ ∆V = 0.
Bu vəziyyətdə qazın işi

Nəticədə, ∆U = Q.
Qaza verilən bütün istilik onun daxili enerjisinin artırılmasına sərf olunur;

 in) izobar proses p = const ⇒ ∆p = 0.
Bu halda:

 adiabatikƏtraf mühitlə istilik mübadiləsi olmadan baş verən prosesə deyilir:

Bu halda A = −∆U, yəni. qazın daxili enerjisinin dəyişməsi qazın xarici cisimlər üzərində işləməsi hesabına baş verir.
Qaz genişləndikcə müsbət iş görür. Xarici cisimlərin qaz üzərində yerinə yetirdiyi A işi qazın işindən yalnız işarəsi ilə fərqlənir:

 Bədəni qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarı düsturla hesablanmış bir aqreqasiya vəziyyətində bərk və ya maye vəziyyətdə

burada c - bədənin xüsusi istiliyi, m - bədənin kütləsi, t 1 - ilkin temperatur, t 2 - son temperatur.
 Bədənin əriməsi üçün tələb olunan istilik miqdarı düsturla hesablanan ərimə nöqtəsində

burada λ birləşmənin xüsusi istiliyi, m cismin kütləsidir.
 Buxarlanma üçün tələb olunan istilik miqdarı, düsturu ilə hesablanır

burada r - buxarlanmanın xüsusi istiliyi, m - bədənin kütləsidir.

Bu enerjinin bir hissəsini mexaniki enerjiyə çevirmək üçün ən çox istilik mühərriklərindən istifadə olunur. İstilik mühərrikinin səmərəliliyi Mühərrikin gördüyü A işinin qızdırıcıdan alınan istilik miqdarına nisbəti adlanır:

Fransız mühəndisi S. Karno işləyən maye kimi ideal qazı olan ideal istilik mühərriki ilə çıxış etdi. Belə bir maşının səmərəliliyi

Qazların qarışığı olan hava digər qazlarla birlikdə su buxarını da ehtiva edir. Onların məzmunu adətən "rütubət" termini ilə xarakterizə olunur. Mütləq və nisbi rütubəti ayırd edin.
 mütləq rütubət havada su buxarının sıxlığı adlanır ρ ([ρ] = q/m 3). Mütləq rütubəti su buxarının qismən təzyiqi ilə xarakterizə edə bilərsiniz - səh([p] = mm Hg; Pa).
 Nisbi rütubət (ϕ)- havada mövcud olan su buxarının sıxlığının buxarın doyması üçün həmin temperaturda havada olması lazım olan su buxarının sıxlığına nisbəti. Nisbi rütubəti su buxarının qismən təzyiqinin (p) doymuş buxarın bu temperaturda malik olduğu qismən təzyiqə (p 0) nisbəti kimi ölçə bilərsiniz:

Molekulyar-kinetik nəzəriyyənin əsas müddəaları.

Molekulyar-kinetik nəzəriyyə (MKT) maddənin hissəcikləri haqqında təsəvvürlərə əsaslanaraq, maddələrin xassələrinin öyrənilməsi ilə məşğul olur.

İKT üç əsas prinsipə əsaslanır:

1. Bütün maddələr hissəciklərdən - molekullardan, atomlardan və ionlardan ibarətdir.

2. Maddənin zərrəcikləri daim və təsadüfi hərəkətdədirlər.

3. Maddənin zərrəcikləri bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərir.

Maddədə atom və molekulların təsadüfi (xaotik) hərəkətinə istilik hərəkəti deyilir, çünki temperaturun artması ilə hissəciklərin hərəkət sürəti artır. Maddədəki atom və molekulların davamlı hərəkətinin eksperimental təsdiqi Broun hərəkəti və diffuziyasıdır.

Maddənin hissəcikləri.

Təbiətdəki bütün maddələr və cisimlər atomlardan və molekullardan - atom qruplarından ibarətdir. Belə böyük cisimlərə makroskopik deyilir. Atomlar və molekullar mikroskopik cisimlərdir. Müasir alətlər (ion proyektorları, tunel mikroskopları) ayrı-ayrı atomların və molekulların təsvirlərini görməyə imkan verir.
Maddənin quruluşunun əsasını atomlar təşkil edir. Atomlar da mürəkkəb bir quruluşa malikdir, onlar ibarətdir elementar hissəciklər- atomun nüvəsini təşkil edən protonlar, neytronlar, elektronlar, eləcə də digər elementar hissəciklər.
Atomlar molekullara birləşə bilər və yalnız atomlardan ibarət maddələr ola bilər. Bütövlükdə atomlar elektrik cəhətdən neytraldır. Çox və ya çox az elektronu olan atomlara ionlar deyilir. Müsbət və mənfi ionlar var.

Şəkildə müvafiq olaraq atomlar, molekullar və ionlar şəklində bir quruluşa malik müxtəlif maddələrin nümunələri göstərilir.

Molekullar arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri.

Molekullar arasında çox kiçik məsafələrdə itələyici qüvvələr hərəkət edir. Bunun sayəsində molekullar bir-birinə nüfuz etmir və maddə parçaları heç vaxt bir molekul ölçüsünə qədər kiçilmir. Molekul fərdi yüklü hissəciklərdən: elektronlardan və atom nüvələrindən ibarət mürəkkəb sistemdir. Ümumiyyətlə, molekullar elektrik cəhətdən neytral olsalar da, qısa məsafələrdə onların arasında əhəmiyyətli təsirlər var. elektrik qüvvələri: qonşu molekulların elektron və atom nüvələrinin qarşılıqlı təsiri var. Molekullar ölçülərini bir neçə dəfə aşan məsafələrdə yerləşirlərsə, qarşılıqlı təsir qüvvələri praktiki olaraq təsir etmir. Elektrik cəhətdən neytral molekullar arasındakı qüvvələr qısa məsafəlidir. 2-3 molekulyar diametrdən çox məsafədə cəlbedici qüvvələr hərəkət edir. Molekullar arasındakı məsafə azaldıqca cazibə qüvvəsi əvvəlcə artır, sonra isə iki molekul arasındakı məsafə molekulların radiuslarının cəminə bərabər olduqda azalmağa başlayır və sıfıra enir. Məsafənin daha da azalması ilə atomların elektron qabıqları üst-üstə düşməyə başlayır və molekullar arasında sürətlə artan itələyici qüvvələr yaranır.

Ideal qaz. MKT-nin əsas tənliyi.

Məlumdur ki, qazlardakı hissəciklər, maye və bərk cisimlərdən fərqli olaraq, bir-birinə nisbətən öz ölçülərini əhəmiyyətli dərəcədə aşan məsafələrdə yerləşirlər. Bu halda molekullar arasında qarşılıqlı təsir əhəmiyyətsizdir və molekulların kinetik enerjisi molekullararası təsir enerjisindən qat-qat böyük olur. Ən çox öyrənmək üçün ümumi xassələri, bütün qazlara xas olan, real qazların sadələşdirilmiş modelindən - ideal qazdan istifadə edin. İdeal qaz və real qaz arasındakı əsas fərqlər bunlardır:

1. İdeal qazın hissəcikləri çox kiçik ölçülü sferik cisimlər, praktiki olaraq maddi nöqtələrdir.
2. Hissəciklər arasında molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələri yoxdur.
3. Hissəciklərin toqquşması mütləq elastikdir.

Həqiqi nadirləşdirilmiş qazlar həqiqətən də özlərini ideal qaz kimi aparırlar. Qaz təzyiqinin mənşəyini izah etmək üçün ideal qaz modelindən istifadə edək. İstilik hərəkəti səbəbindən qaz hissəcikləri vaxtaşırı gəminin divarlarına çırpılır. Hər bir zərbə ilə molekullar müəyyən güclə damar divarına təsir edir. Bir-biri ilə toplanaraq, ayrı-ayrı hissəciklərin təsir qüvvələri divarda daim hərəkət edən müəyyən bir təzyiq qüvvəsi əmələ gətirir. Aydındır ki, gəmidə nə qədər çox hissəcik varsa, bir o qədər tez-tez damar divarına dəyəcək və təzyiq qüvvəsi və dolayısı ilə təzyiq də bir o qədər çox olacaqdır. Hissəciklər nə qədər sürətlə hərəkət edərsə, damar divarına bir o qədər güclü zərbə vurur. Ən sadə təcrübəni zehni olaraq təsəvvür edək: yuvarlanan top divara dəyir. Əgər top yavaş-yavaş yuvarlanırsa, o zaman sürətlə hərəkət etdiyindən daha az qüvvə ilə divara dəyəcək. Hissəcik kütləsi nə qədər böyükdürsə, təsir qüvvəsi də bir o qədər böyükdür. Hissəciklər nə qədər sürətli hərəkət edərsə, bir o qədər tez-tez gəminin divarlarına dəyir. Beləliklə, molekulların damarın divarına təsir göstərdiyi qüvvə vahid həcmdə olan molekulların sayına (bu ədəd molekulların konsentrasiyası adlanır və n ilə işarələnir), molekulun kütləsinə düz mütənasibdir. , onların sürətlərinin orta kvadratı və damar divarının sahəsi. Nəticədə əldə edirik: qazın təzyiqi hissəciklərin konsentrasiyasına, hissəciyin kütləsinə və hissəciyin sürətinin kvadratına (yaxud onların kinetik enerjisinə) düz mütənasibdir. İdeal qazın təzyiqinin zərrəciklərin konsentrasiyası və orta kinetik enerjisindən asılılığı ideal qazın molekulyar-kinetik nəzəriyyəsinin əsas tənliyi ilə ifadə edilir. Biz ümumi mülahizələrdən ideal qaz üçün əsas MKT tənliyini əldə etdik, lakin onu klassik mexanika qanunlarına əsaslanaraq ciddi şəkildə çıxarmaq olar. MKT-nin əsas tənliyini yazmaq formalarından biri budur:
P=(1/3) n m o V 2 .

Əsas nəticələr.