Molekulyar fizika

Asosiy tushunchalar
Moddaning miqdori mol (n) bilan o'lchanadi.
n - mollar soni
1 mol 0,012 kg uglerodda qancha atom bor bo'lsa, shuncha zarrachani o'z ichiga olgan tizimdagi moddaning miqdoriga teng. Moddaning bir molidagi molekulalar soni son jihatdan Avogadro doimiysi N A ga teng.

NA \u003d 6.022 1023 1 / mol.

Oddiy sharoitda har qanday gazning 1 moli hajmni egallaydi
V=2,24 10-2 m3.
M - molyar massa (mol massasi) - moddaning m massasining n moddaning miqdoriga nisbatiga teng qiymat:

m o - bir molekulaning massasi, m - olingan miqdordagi moddaning massasi

- ma'lum hajmdagi molekulalar soni.

Ideal gaz. Molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi.

Gazning molekulyar kinetik nazariyasining asosiy tenglamasi quyidagi tenglama hisoblanadi:

,

P - gazning idish devorlariga bosimi,
n - molekulalarning kontsentratsiyasi,

Molekulalarning o'rtacha kvadrat tezligi.

Gaz bosimi p ni formulalar bilan aniqlash mumkin:

,

Molekulalarning translatsiya harakatining o'rtacha kinetik energiyasi,

T - mutlaq harorat,
K=1,38 10-23 J/K - Boltsman doimiysi.

,

Bu erda \u003d 8,31 J / mol × K, R universal gaz doimiysi
T=373+t o S, t o S – Selsiy bo‘yicha harorat.
Masalan, t=27 o C, T=273+27=300 K.
gazlar aralashmasi
Agar V hajmda bitta gaz emas, balki gazlar aralashmasi bo'lsa, u holda gaz bosimi p Dalton qonuni bilan aniqlanadi: gazlar aralashmasi devorlarga alohida olingan gazlarning har birining bosimlari yig'indisiga teng bosim o'tkazadi. :

- 1-gaz p1, ikkinchi p2 va boshqalar tomonidan devorlarga ta'sir qiladigan bosim.

N - aralashmaning mollari soni,

Klapeyron-Mendeleyev tenglamasi, izoproseslar.

Ideal gazning holati bosim p, hajm V, harorat T bilan tavsiflanadi.
[p]=Paskal (Pa), [V]=m3, [T]=Kelvin (K).
Ideal gazning holat tenglamasi:

, bir mol gaz uchun const=R universal gaz doimiysi.

- Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi.

Agar m massa doimiy bo'lsa, gazlarda sodir bo'ladigan turli jarayonlarni Mendeleyev-Klapeyron tenglamasidan kelib chiqadigan qonuniyatlar bilan tasvirlash mumkin.

1. Agar m=const, T=const izotermik jarayondir.

Jarayon tenglamasi:

Jarayon taqvimi:

2. Agar m=const, V=const izoxorik jarayondir.

Jarayon tenglamasi: .

Jarayon taqvimi:

3. Agar m=const, p=const izobar jarayondir.

Jarayon tenglamasi:

Jarayon taqvimi:

4. Adiabatik jarayon - atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvisiz davom etadigan jarayon. Bu gazni kengaytirish yoki siqishning juda tez jarayoni.

To'yingan bug ', namlik.

Mutlaq namlik - ma'lum bir haroratda havo tarkibidagi suv bug'ining p bosimi.
Nisbiy namlik - ma'lum bir haroratda havodagi suv bug'ining p bosimining bir xil haroratdagi to'yingan suv bug'ining p0 bosimiga nisbati:

p o - jadval qiymati.
Shudring nuqtasi - havodagi suv bug'ining to'yingan harorati.

Termodinamika

Termodinamika energiya konvertatsiyasining eng umumiy qonuniyatlarini o'rganadi, lekin moddaning molekulyar tuzilishini hisobga olmaydi.
Ko'p sonli zarrachalar - atomlar, molekulalar, ionlar va elektronlardan tashkil topgan, tasodifiy issiqlik harakatini amalga oshiradigan va bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda energiya almashadigan har qanday jismoniy tizim termodinamik tizim deb ataladi. Bunday tizimlar gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalardir.

Ichki energiya.

Termodinamik tizim ichki energiyaga ega U. Termodinamik tizim bir holatdan ikkinchi holatga o'tganda uning ichki energiyasi o'zgaradi.
Ideal gazning ichki energiyasining o'zgarishi uning zarrachalarining issiqlik harakatining kinetik energiyasining o'zgarishiga teng.
Ichki energiyaning o'zgarishi D U tizimning bir holatdan ikkinchi holatga o'tish jarayonida o'tish amalga oshirilgan jarayonga bog'liq emas.
Monatomik gaz uchun:

- jarayonning oxirida va boshida harorat farqi.

Tizimning ichki energiyasining o'zgarishi ikki xil jarayon tufayli sodir bo'lishi mumkin: tizimda ish A/ bajariladi va unga Q issiqlik beriladi.

Termodinamikada ishlash.

Ish tizimning bir holatdan ikkinchi holatga o'tishi amalga oshirilgan jarayonga bog'liq. Izobarik jarayon bilan (p=const, m=const): ,

Jarayonning oxirida va boshida hajmlar orasidagi farq.

Tizimda tashqi kuchlar tomonidan bajarilgan ish va tizimning tashqi kuchlarga nisbatan bajargan ishi kattaligi jihatidan teng va ishorasi jihatidan qarama-qarshi: .

Termodinamikaning birinchi qonuni.

Termodinamikada energiyaning saqlanish qonuni termodinamikaning birinchi qonuni deyiladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni:

A / - tashqi kuchlar tomonidan tizimda bajarilgan ish,
A - tizim tomonidan bajariladigan ish

Yakuniy va dastlabki holatlarning ichki energiyalari orasidagi farq.

Termodinamikaning birinchi qonuni.

Termodinamikaning birinchi qonuni quyidagicha ifodalangan: Sistemaga uzatiladigan issiqlik miqdori (Q) sistemaning ichki energiyasini oshirishga va sistema tomonidan tashqi jismlarda ish bajarishga ketadi.
Keling, termodinamikaning birinchi qonunini har xil izoprotsesslarga tatbiq qilaylik.
a) Izotermik jarayon (T=const, m=const).
O'shandan beri , ya'ni. ichki energiyada hech qanday o'zgarish yo'q, shuning uchun:

- tizimga etkazilgan barcha issiqlik tashqi kuchlarga qarshi tizim tomonidan bajarilgan ishlarga sarflanadi.

B) Izoxorik jarayon (V=const, m=const).
Hajmi o'zgarmasligi uchun tizimning ishi 0 (A=0) va - tizimga etkazilgan barcha issiqlik ichki energiyani o'zgartirishga sarflanadi.
c) Izobar jarayon (p=const, m=const).

d) Adiabatik jarayon (m=const, Q=0).

Ish ichki energiyani kamaytirish orqali tizim tomonidan amalga oshiriladi.

issiqlik dvigatelining samaradorligi.

Issiqlik dvigateli - bu tashqi tomondan olingan issiqlik miqdori tufayli ishni bajaradigan davriy ishlaydigan vosita. Issiqlik mashinasi uch qismdan iborat bo'lishi kerak: 1) ish suyuqligi - gaz (yoki bug '), uning kengayishi bilan ish olib boriladi; 2) isitgich - issiqlik almashinuvi tufayli ishchi suyuqlik Q1 issiqlik miqdorini oladigan tana; 3) sovutgich (atrof-muhit), gazdan Q2 issiqlik miqdorini olib tashlaydi.
Isitgich vaqti-vaqti bilan gaz haroratini T1 ga ko'taradi va muzlatgich uni T2 ga tushiradi.
Mashina bajargan foydali ish A ning isitgichdan olingan issiqlik miqdoriga nisbati mashinaning samaradorligi h deyiladi:

Ideal issiqlik dvigatelining samaradorligi:

T1 - isitgich harorati,
T2 - muzlatgichning harorati.

- ideal issiqlik dvigateli uchun.

TESTLAR

Javoblar va yechimlar

1. Har qanday moddaning molida Avogadro soniga teng molekulalar soni bir xil:
2. p=const va m=const bo'lgan ikkita holat uchun Mendeleyev-Klapeyron tenglamasini yozamiz, chunki Bir holatdan ikkinchi holatga o'tish jarayoni izobarikdir: (1) (2) (1) ni (2) ga bo'ling, biz quyidagilarni olamiz: - izobatik jarayon tenglamasi.
3. 
4. Haroratni aniqlash uchun Mendeleyev-Klapeyron tenglamasini qo'llaymiz. Grafikdan: A holati uchun - , B holati uchun - . , birinchi tenglamadan -, keyin - .
5. aralashmaning bosimi . Izotermik jarayon tenglamasini yozamiz:, - kengaygandan keyin gaz bosimi.
6. Muammoni hal qilish uchun biz termodinamikaning birinchi qonunini yozamiz. Izobar jarayon uchun:. Izokorik jarayon uchun:. Chunki Cp - doimiy bosimdagi o'ziga xos issiqlik, CV - doimiy hajmdagi issiqlik sig'imi. Chunki , , ya'ni.
7. - Termodinamikaning birinchi qonuni. Q=A sharti bo'yicha, ya'ni. delta U\u003d 0, bu jarayon doimiy haroratda davom etishini anglatadi (jarayon izotermik).
8. A 1 - son jihatidan A 1 B rasmining maydoniga teng. Chunki boshqa sohalarga qaraganda kamroq, keyin ish A 1 minimal.

Onlayn kurs sertifikatlanishi mumkin.

Kurs Moskva fizika-texnika instituti talabalariga beriladigan umumiy fizika kursining bir qismi sifatida termodinamika va molekulyar fizikaning asosiy tushunchalari va usullari bilan shug'ullanadi. Avvalo, asosiy termodinamik kattaliklar, tushunchalar va postulatlar bilan tanishtiriladi. Asosiy termodinamik munosabatlar ko'rib chiqiladi. Alohida ma’ruzalar fazaviy o’tishlar nazariyasi, van der Vaals gaz modeli va sirt hodisalariga bag’ishlangan. Statistik fizikaning asosiy tushunchalari berilgan: tizimning mikro- va makro-holati, boʻlish funksiyasi, taqsimot funksiyalari va boshqalar Maksvell, Boltsman, Gibss taqsimotlari muhokama qilinadi. Gazlarning issiqlik sig'imi nazariyasining elementlari keltirilgan. Asosiy termodinamik kattaliklarning tebranishlari uchun ifodalar olinadi. Gazlardagi molekulyar jarayonlarning tavsifi berilgan: uzatish, diffuziya va issiqlik o'tkazuvchanlik jarayonlari.

Kurs haqida

Onlayn kurs fizikaning asosiy masalalarini muhokama qilishni, muammolarni tahlil qilishni, fizik eksperimentlarni namoyish qilishni o'z ichiga oladi, ularsiz umumiy fizikani chuqur tushunish mumkin emas. Onlayn kursni muvaffaqiyatli o‘zlashtirish uchun talaba umumiy fizika: “Mexanika” kursini bilishi va matematik analiz asoslarini egallashi, chiziqli algebra va ehtimollar nazariyasi asoslarini bilishi maqsadga muvofiqdir.

Format

Onlayn kursda nazariy materiallar, hodisalarni to'g'ri tushunish uchun zarur bo'lgan asosiy termodinamik eksperimentlar namoyishi, tipik muammolarni hal qilish tahlili, o'z-o'zini hal qilish uchun mashqlar va topshiriqlar mavjud.

Ettinchi, o'n uchinchi va o'n sakkizinchi haftalarda tekshirish uchun nazorat vazifalari mavjud.

Kurs dasturi

1-hafta
Molekulyar fizika va termodinamikaning asosiy tushunchalari: tadqiqot predmeti, uning xarakterli belgilari. Molekulyar fizikaning muammolari. Holat tenglamalari. Ideal gazning bosimi molekulalarning kinetik energiyasiga bog'liq. Ideal gazning harorati va uning molekulalarining kinetik energiyasi o'rtasidagi bog'liqlik. Ideal gazlar qonunlari. Ideal gaz uchun holat tenglamalari. Kvazistatik, qaytar va qaytmas termodinamik jarayonlar. Termodinamikaning nol boshlanishi. Ish, issiqlik, ichki energiya. Termodinamikaning birinchi qonuni. Issiqlik quvvati. O'zgarmas hajm va doimiy bosimdagi ideal gazlarning issiqlik sig'imi, Mayer tenglamasi. Adiabatik va politropik jarayonlar. Ideal gaz uchun politropik tenglama. Adiabatik va politropik jarayonlar. Ideal gazning ichki energiyasining hajmdan mustaqilligi.

2-hafta
Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Ikkinchi boshlanishning formulalari. Termal mashina. Issiqlik dvigatelining samaradorligini aniqlash. Karno sikli. Karno teoremasi. Klauzius tengsizligi. Karno siklining boshqa termodinamik sikllarga nisbatan maksimal samaradorligi. Sovutgich mashinasi. Chiller samaradorligi. Issiqlik pompasi. Karno siklida ishlaydigan issiqlik nasosining samaradorligi. Issiqlik pompasi va chillerning samaradorlik omillari o'rtasidagi bog'liqlik.

3-hafta
Entropiyaning termodinamik ta'rifi. Entropiyani oshirish qonuni. Ideal gazning entropiyasi. Qaytariladigan va qaytmas jarayonlardagi entropiya. Ideal gazning vakuumga adiabatik kengayishi. Termodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlarining birlashgan tenglamasi. Termodinamikaning uchinchi qonuni. Harorat mutlaq nolga yaqinlashganda entropiya va issiqlik sig'imining o'zgarishi.

4-hafta
Termodinamik funktsiyalar. Termodinamik funksiyalarning xossalari. Maksimal va minimal ish. Termodinamik funksiyalarning transformatsiyalari. Maksvell munosabatlari. Ichki energiyaning hajmga bog'liqligi. Issiqlik sig'imining hajmga bog'liqligi. CP va CV o'rtasidagi nisbat. Qattiq jismlarning termofizik xossalari. Qattiq jismlarning deformatsiyalanish termodinamiği. Elastik tayoqning adiabatik cho'zilishi paytida haroratning o'zgarishi. Panjaradagi tebranishlarning garmonikligi natijasida termal kengayish. Rodning chiziqli kengayish koeffitsienti.

5-hafta
Termodinamik muvozanat shartlari. Fazali transformatsiyalar. Birinchi va ikkinchi turdagi fazali o'tishlar. kimyoviy potentsial. Fazaviy muvozanat holati. Fazalar muvozanatining egri chizig'i. Klauzius-Klapeyron tenglamasi. Ikki fazali "suyuq-bug '" tizimining holati diagrammasi. Fazali o'tish issiqligining haroratga bog'liqligi. Kritik nuqta. Uch nuqta. Davlat diagrammasi "muz-suv-bug'". sirt hodisalari. Yuzaki termodinamika. Sirtning erkin energiyasi. chekka burchaklar. Namlash va namlanmaslik. Laplas formulasi. Bug 'bosimining suyuqlik yuzasi egriligiga bog'liqligi. Qaynatish. Yangi fazaning shakllanishida yadrolarning roli.

6-hafta
Van der Vaals gazi haqiqiy gaz modeli sifatida. Van der Vaals gaz izotermlari. metastabil holatlar. qizdirilgan suyuqlik va o'ta sovutilgan bug '. Maksvell qoidasi va tutqich qoidasi. Kritik parametrlar va kamaytirilgan van der Vaals gaz holati tenglamasi. Van der Vaals gazining ichki energiyasi. Van der Vaals gazining adiabatik tenglamasi. Van der Vaals gazining entropiyasi. Gazlardagi tovush tezligi. Gazning teshikdan chiqib ketish tezligi. Joul-Tomson effekti. Adiabatik kengayish, drossellash. Past haroratni olish.

7-hafta
Tekshirish

8-hafta
Dinamik va statistik qonuniyatlar. Makroskopik va mikroskopik holatlar. faza maydoni. Ehtimollar nazariyasining elementlari. normalizatsiya holati. O'rtacha qiymatlar va dispersiya. Binomiy taqsimot qonuni. Puasson taqsimoti. Gauss taqsimoti.

9-hafta
Maksvell taqsimoti. Zarrachalarning tezlik komponentlari va tezlikning mutlaq qiymatlari bo'yicha taqsimlanishi. Eng mumkin bo'lgan, o'rtacha va rms tezliklar. Maksvell energiya taqsimoti. Bir maydon bilan vaqt birligida to'qnashgan molekulalarning o'rtacha ta'siri. Idishdagi kichik tuynuk orqali vakuumga chiqadigan molekulalarning o'rtacha energiyasi.

10-hafta
Boltsmanning yagona kuch maydonida taqsimlanishi. barometrik formula. Mikro va makro holatlar. Makrodavlatning statistik og'irligi. Entropiyaning statistik ta'rifi. Gazlarni aralashtirishda entropiya. Gibbs paradoksi. Gibbs taqsimotining ifodalanishi. Bo'lim funksiyasi va uning ichki energiyani topishda qo'llanilishi. Statistik harorat.

11-hafta
tebranishlar. Energiyaning o'rtacha qiymatlari va zarrachalar energiyasining dispersiyasi (o'rtacha o'rtacha kvadrat tebranish). Termodinamik kattaliklarning tebranishlari. Ruxsat etilgan hajmdagi haroratning o'zgarishi. Izotermik va adiabatik jarayonlarda hajmning tebranishi. Qo'shimcha fizik miqdorlarning tebranishlari. Tebranishlarning tizimni tashkil etuvchi zarrachalar soniga bog'liqligi.

12-hafta
Issiqlik quvvati. Issiqlik sig'imlarining klassik nazariyasi. Issiqlik harakati energiyasini erkinlik darajalari bo'yicha bir xil taqsimlash qonuni. Kristallarning issiqlik sig'imi (Dulong-Petit qonuni). Issiqlik sig'imlarining kvant nazariyasi elementlari. Xarakterli haroratlar. Issiqlik sig'imining haroratga bog'liqligi.

13-hafta
To'qnashuvlar. Samarali gaz-kinetik kesma. Erkin yo'l uzunligi. Molekulalarning erkin yo'l uzunligi bo'yicha taqsimlanishi. Molekulalar orasidagi to'qnashuvlar soni. Tashish hodisalari: yopishqoqlik, issiqlik o'tkazuvchanlik va diffuziya. Fik va Furye qonunlari. Gazlardagi yopishqoqlik, issiqlik o'tkazuvchanlik va diffuziya koeffitsientlari.

14-hafta
Braun harakati. Mobillik. Eynshteyn-Smoluxovskiy qonuni. Zarrachalar harakatchanligi va diffuziya koeffitsienti o'rtasidagi bog'liqlik. Noyob gazlardagi transport hodisalari. Knudsen effekti. Effuziya. Noyob gazning to'g'ri quvur orqali oqishi.

15-hafta
Tekshirish

O‘quv natijalari

“Termodinamika” fanini o‘rganish natijasida talaba:

• Biling:
  • molekulyar fizikada, termodinamikada qo‘llaniladigan asosiy tushunchalar;
  • molekulyar fizikada, termodinamikada qo'llaniladigan fizik kattaliklarning ma'nosi;
  • ideal gaz va van der Vaals gazining holat tenglamalari;
  • Boltsman va Maksvell taqsimotlari, energiyaning erkinlik darajalari bo'yicha bir xil taqsimlanish qonuni;
  • termodinamikaning nol, birinchi, ikkinchi va uchinchi qonunlari, Klauzius tengsizligi, entropiyani oshirish qonuni;
  • barqaror termodinamik muvozanat sharoitlari;
  • Klauzius-Klapeyron tenglamasi;
  • Laplas formulasi;
  • uzatish jarayonlarini tavsiflovchi tenglamalar (diffuziya, yopishqoqlik, issiqlik o'tkazuvchanligi);
• Qila olish:
  • masalalarni yechishda gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasining asosiy qoidalaridan foydalanish;
  • issiqlik jarayonlari va uzatish jarayonlarining muvozanat holatlarini tavsiflashda molekulyar fizika va termodinamika qonunlaridan foydalanish;
• Shaxsiy:
  • materiya holatining parametrlarini hisoblash usullari;
  • ishni hisoblash usullari, issiqlik miqdori va ichki energiya;

Shakllangan kompetensiyalar

• ilmiy muammolar va fizik jarayonlarni tahlil qilish, tabiiy fanlar sohasida olingan fundamental bilimlarni amalda qo'llash qobiliyati (OK-1)
• yangi masalalarni, atamalarni, metodikani o'zlashtirish va ilmiy bilimlarni o'zlashtirish qobiliyati, mustaqil ta'lim ko'nikmalari (OK-2)
• fizika-matematika fanlari bo'yicha olingan bilimlarni o'z kasbiy faoliyatida qo'llash qobiliyati (PC-1)
• kasbiy faoliyat jarayonida qo'yilgan vazifalarning mohiyatini tushunish, ularni tavsiflash va hal qilish uchun tegishli fizik-matematik vositalardan foydalanish qobiliyati (PC-3).
• o'quv profiliga muvofiq fanlarni yanada rivojlantirish uchun fizika-matematika fanlari sohasidagi bilimlardan foydalanish qobiliyati (PC-4)
• matematika, fizika va informatika nazariyasi va usullarini sifatli va miqdoriy modellarni yaratish uchun qo'llash qobiliyati (PC-8)

Molekulyar fizika va termodinamika oʻz yondashuvlarida mohiyatan ikki xil, biroq bir-biriga chambarchas bogʻliq boʻlgan fanlar boʻlib, ular bir xil – fizik tizimlarning makroskopik xossalarini oʻrganish bilan shugʻullanadi, ammo mutlaqo boshqa usullar bilan.

Molekulyar fizika Molekulyar fizika yoki molekulyar kinetik nazariya moddaning tuzilishi haqidagi maʼlum gʻoyalarga asoslanadi. – Ko‘p sonli zarrachalardan tashkil topgan makroskopik tizimlarning harakat qonunlarini o‘rnatish uchun molekulyar fizikada moddaning turli modellari, masalan, ideal gaz modellari qo‘llaniladi. Molekulyar fizika - bu statistik nazariya, fizika, ya'ni ko'p sonli zarrachalardan (atomlar, molekulalardan) iborat tizimlarning xatti-harakatlarini ehtimollik modellari asosida ko'rib chiqadigan nazariya. U statistik yondashuv asosida eksperimental o'lchangan makroskopik miqdorlar (bosim, hajm, harorat va boshqalar) va zarrachalarning mikroskopik xususiyatlarining qiymatlari o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatishga intiladi. tizim (massa, impuls, energiya va boshqalar).

Termodinamika molekulyar-kinetik nazariyadan farqli o'laroq, termodinamika makroskopik tizimlarning termodinamik xususiyatlarini o'rganishda moddaning molekulyar tuzilishi haqidagi hech qanday g'oyalarga tayanmaydi. Termodinamika fenomenologik fandir. - energiyaning saqlanish qonuni kabi tajriba bilan o'rnatilgan qonunlar asosida materiyaning xossalari haqida xulosalar chiqaradi. Termodinamika faqat fizik tajriba asosida kiritilgan makroskopik kattaliklar (bosim, harorat, hajm va boshqalar) bilan ishlaydi.

Ikkala yondashuv - termodinamik va statistik - bir-biriga zid emas, balki bir-birini to'ldiradi. Faqatgina termodinamika va molekulyar kinetik nazariyadan birgalikda foydalanish ko'p sonli zarrachalardan tashkil topgan tizimlarning xususiyatlari haqida eng to'liq tasavvurni berishi mumkin.

Molekulyar fizika Molekulyar-kinetik nazariya kimyoviy moddalarning eng kichik zarralari sifatida atomlar va molekulalarning mavjudligi haqidagi tushunchaga asoslangan moddaning tuzilishi va xususiyatlarini o'rganadi.

Molekulyar-kinetik nazariya MKTning asosiy qoidalari 1. Barcha moddalar - suyuq, qattiq va gazsimon eng kichik zarrachalar - molekulalardan hosil bo'lib, ularning o'zlari atomlardan ("elementar molekulalar") iborat. Kimyoviy moddaning molekulalari oddiy va murakkab bo'lishi mumkin, ya'ni bir yoki bir nechta atomlardan iborat. Molekulalar va atomlar elektr neytral zarralardir. Muayyan sharoitlarda molekulalar va atomlar qo'shimcha elektr zaryadini olib, ijobiy yoki manfiy ionlarga aylanishi mumkin. 2. Atomlar va molekulalar uzluksiz xaotik harakatda bo'lib, bu issiqlik harakati deyiladi 3. Zarrachalar bir-biri bilan elektr tabiatiga ega bo'lgan kuchlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Zarrachalar orasidagi tortishish o'zaro ta'siri ahamiyatsiz.

Molekulyar-kinetik nazariya Atomlar va molekulalarning tasodifiy harakati haqidagi molekulyar-kinetik nazariya g'oyalarining eng yorqin eksperimental tasdig'i Broun harakatidir. Broun harakati - suyuqlik yoki gazda muallaq turgan eng kichik mikroskopik zarrachalarning issiqlik harakati. Uni 1827-yilda ingliz botanigi R.Braun kashf etgan.Braun zarralari molekulalarning tasodifiy toʻqnashuvi taʼsirida harakat qiladi. Molekulalarning xaotik issiqlik harakati tufayli bu ta'sirlar hech qachon bir-birini bekor qilmaydi. Natijada, Broun zarrasining tezligi tasodifiy ravishda kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgaradi va uning traektori murakkab zigzag egri chiziqdir (rasm). Braun harakati nazariyasi 1905 yilda A. Eynshteyn tomonidan yaratilgan. Eynshteyn nazariyasi fransuz fizigi J. Perrenning 1908–1911 yillarda o‘tkazgan tajribalarida eksperimental tarzda tasdiqlangan.

Molekulyar-kinetik nazariya Modda molekulalarining doimiy xaotik harakati boshqa oson kuzatiladigan hodisa - diffuziyada ham namoyon bo'ladi. Diffuziya - bu do'stning ikki yoki undan ortiq qo'shni moddalarining kirib borishi hodisasi. - Agar gaz tarkibida heterojen bo'lsa, jarayon eng tez gazda boradi. Diffuziya, tarkibiy qismlarning zichligidan qat'i nazar, bir hil aralashmaning hosil bo'lishiga olib keladi. Shunday qilib, agar idishning ikkita qismida bo'linma bilan ajratilgan bo'lsa, kislorod O 2 va vodorod H 2 bo'lsa, bo'linma olib tashlangandan so'ng, boshqa gazlarning o'zaro kirishi jarayoni boshlanadi, bu esa portlovchi moddaning paydo bo'lishiga olib keladi. aralashma - portlovchi gaz. Bu jarayon engil gaz (vodorod) idishning yuqori yarmida va og'irroq (kislorod) pastki yarmida bo'lganda ham sodir bo'ladi.

Molekulyar kinetik nazariya - suyuqlikdagi shunga o'xshash jarayonlar ancha sekinroq davom etadi. Bir-biriga o'xshash bo'lmagan suyuqliklarning ikki suyuqligining bir-biriga kirib borishi, qattiq moddalarning suyuqliklarda erishi (masalan, suvda shakar) va bir jinsli eritmalarning hosil bo'lishi suyuqliklardagi diffuziya jarayonlariga misol bo'ladi. Haqiqiy sharoitda suyuqlik va gazlardagi diffuziya tezroq aralashtirish jarayonlari bilan maskalanadi, masalan, konveksiya oqimlarining paydo bo'lishi tufayli.

Molekulyar kinetik nazariya - eng sekin diffuziya jarayoni qattiq moddalarda sodir bo'ladi. Biroq, tajribalar shuni ko'rsatadiki, qattiq moddalar ikkita metallning yaxshi tozalangan sirtlari bilan aloqa qilganda, uzoq vaqtdan keyin ularning har birida boshqa metall atomlari topiladi. Diffuziya va Broun harakati - Diffuziya va Broun harakati o'zaro bog'liq hodisalardir. Do'stning aloqa qiluvchi moddalarining o'zaro kirib borishi va suyuqlik yoki gazda to'xtatilgan eng kichik zarrachalarning tasodifiy harakati molekulalarning xaotik termal harakati tufayli sodir bo'ladi.

Molekulyar kinetik nazariya Ikki molekula o'rtasida ta'sir qiluvchi kuchlar Ikki molekula o'rtasida ta'sir qiluvchi kuchlar ular orasidagi masofaga bog'liq. Molekulalar musbat va manfiy zaryadlarni o'z ichiga olgan murakkab fazoviy tuzilmalardir. Agar molekulalar orasidagi masofa etarlicha katta bo'lsa, u holda molekulalararo tortishish kuchlari ustunlik qiladi. Qisqa masofalarda itaruvchi kuchlar ustunlik qiladi.

Molekulyar kinetik nazariya r = r 0 ma'lum masofada o'zaro ta'sir kuchi yo'qoladi. Bu masofani shartli ravishda molekulaning diametri sifatida olish mumkin. r = r 0 da o'zaro ta'sirning potentsial energiyasi minimaldir. Bir-biridan r 0 masofada joylashgan ikkita molekulani olib tashlash uchun ularga qo'shimcha energiya berish kerak E 0. E 0 qiymati potentsial quduqning chuqurligi yoki bog'lanish energiyasi deb ataladi. Molekulalar juda kichikdir. Oddiy bir atomli molekulalar taxminan 10–10 m oʻlchamda.Murakkab koʻp atomli molekulalar yuzlab yoki minglab marta katta boʻlishi mumkin.

Molekulyar-kinetik nazariya Issiqlik harakatining kinetik energiyasi harorat ortishi bilan ortadi Past haroratlarda molekulaning o'rtacha kinetik energiyasi potentsial quduqning chuqurligidan kam bo'lishi mumkin E 0. Bu holda molekulalar suyuqlik yoki qattiq holga keladi. ; bu holda molekulalar orasidagi o'rtacha masofa taxminan r 0 ga teng bo'ladi.Harorat ko'tarilgach, molekulaning o'rtacha kinetik energiyasi E 0 dan katta bo'ladi, molekulalar bir-biridan uchib ketadi va gazsimon modda hosil bo'ladi.

Molekulyar-kinetik nazariya Moddaning agregat holatlari. Qattiq jismlarda molekulalar qattiq jismlardagi sobit markazlar (muvozanat holati) atrofida tasodifiy tebranishlarni amalga oshiradilar. Ushbu markazlar kosmosda tartibsiz tarzda (amorf jismlar) joylashgan bo'lishi yoki tartibli quyma tuzilmalarni (kristal jismlar) hosil qilishi mumkin. Shuning uchun qattiq jismlar shakli va hajmini saqlab qoladi.

Molekulyar-kinetik nazariya moddalarning agregat holatlari Suyuqliklarda molekulalar issiqlik harakati uchun ancha katta erkinlikka ega. Ular ma'lum markazlarga bog'lanmagan va butun hajm bo'ylab harakatlanishi mumkin. Bu suyuqliklarning suyuqligini tushuntiradi. Bir-biriga yaqin joylashgan suyuqlik molekulalari, shuningdek, bir nechta molekulalarni o'z ichiga olgan tartibli tuzilmalar hosil qilishi mumkin. Bu hodisa kristall jismlarga xos bo'lgan uzoq masofali tartibdan farqli ravishda qisqa masofali tartib deb ataladi. Shuning uchun suyuqliklar shaklini saqlamaydi, balki hajmini saqlaydi.

Molekulyar-kinetik nazariya moddalarning agregat holatlari Gazlarda molekulalar orasidagi masofa odatda ularning o'lchamlaridan ancha katta bo'ladi. Bunday katta masofadagi molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari kichik bo'lib, har bir molekula boshqa molekula yoki tomir devori bilan keyingi to'qnashguncha to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi. - Oddiy sharoitlarda havo molekulalari orasidagi o'rtacha masofa taxminan 10-8 m, ya'ni molekulalarning o'lchamidan o'n baravar katta. Molekulalar orasidagi zaif o'zaro ta'sir gazlarning kengayish va idishning butun hajmini to'ldirish qobiliyatini tushuntiradi. Limitda, o'zaro ta'sir nolga moyil bo'lganda, biz ideal gaz tushunchasiga kelamiz. Shuning uchun gazlar shakli ham, hajmi ham saqlamaydi.

Molekulyar-kinetik nazariya Moddaning miqdori Molekulyar-kinetik nazariyada moddaning miqdori moddaning zarrachalari soniga proporsional deb hisoblanadi. Moddaning miqdor birligiga mol (mol) deyiladi. Mol - bu moddaning miqdori qancha atom bo'lsa, shuncha zarracha (molekula) o'z ichiga oladi 0,012 kg uglerod 12 C. (Uglerod molekulasi bitta atomdan iborat) Shunday qilib, har qanday moddaning bir molida bir xil miqdordagi zarrachalar mavjud ( molekulalar). Bu son Avogadro doimiysi NA deyiladi: NA = 6,02 1023 mol–1. Avogadro doimiysi molekulyar kinetik nazariyaning eng muhim konstantalaridan biridir.

Molekulyar-kinetik nazariya Moddaning miqdori n moddaning N zarrachalari (molekulalari) sonining Avogadro doimiysi NA ga nisbati sifatida aniqlanadi: Bir mol moddaning massasi odatda molyar massa M molyar deb ataladi. massa ma'lum moddaning bir molekulasining m 0 massasining Avogadro doimiysi bo'yicha ko'paytmasiga teng: M = NA · m 0 Molyar massa har bir mol uchun kilogrammda (kg/mol) ifodalanadi. Molekulalari bitta atomdan iborat bo'lgan moddalar uchun atom massasi atamasi ko'pincha ishlatiladi. Atomlar va molekulalarning massa birligi sifatida 12 C uglerod izotopi atomining massasining 1/12 qismi (massa soni 12) olinadi. Bu birlik atom massa birligi (a.m.u.) deb ataladi: soat 1.00. e.m = 1,66 10-27 kg. Bu qiymat proton yoki neytronning massasiga deyarli to'g'ri keladi. Berilgan moddaning atomi yoki molekulasi massasining uglerod atomi 12 C massasining 1/12 qismiga nisbati nisbiy massa deyiladi.

Molekulyar kinetik nazariya Molekulyar kinetik nazariya tomonidan ko'rib chiqiladigan eng oddiy model ideal gaz modelidir: 1. Ideal gaz kinetik modelida molekulalar 1. faqat elastik to'qnashuvlar paytida bir-biri bilan va devorlar bilan o'zaro ta'sir qiluvchi mukammal elastik sharlar sifatida qaraladi. 2. Barcha molekulalarning umumiy hajmi 2. gaz bo'lgan idishning hajmiga nisbatan kichik deb hisoblanadi. Ideal gaz modeli bosim va haroratning keng diapazonida haqiqiy gazlarning harakatini juda yaxshi tasvirlaydi. Molekulyar kinetik nazariyaning vazifasi mikroskopik (massa, mikroskopik tezlik, molekulalarning kinetik energiyasi) va makroskopik parametrlar (bosim, hajm, makroskopik harorat parametrlari) o'rtasidagi munosabatni o'rnatishdan iborat.

Molekulyar kinetik nazariya Molekulalar va molekulalarning devorlar bilan har bir to'qnashuvi natijasida molekulalarning tezligi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgarishi mumkin; ketma-ket to'qnashuvlar orasidagi vaqt oralig'ida molekulalar bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladi. Ideal gaz modelida barcha to'qnashuvlar elastik ta'sir qonunlariga muvofiq sodir bo'ladi, ya'ni Nyuton mexanikasi qonunlariga bo'ysunadi deb taxmin qilinadi. Ideal gaz modelidan foydalanib, biz idish devoridagi gaz bosimini hisoblaymiz. Molekulaning tomir devori bilan o'zaro ta'siri jarayonida ular o'rtasida Nyutonning uchinchi qonuniga bo'ysunadigan kuchlar paydo bo'ladi. Natijada, molekula tezligining devorga perpendikulyar bo'lgan yx proyeksiyasi o'z ishorasini teskari tomonga o'zgartiradi, devorga parallel bo'lgan tezlikning yy proyeksiyasi esa o'zgarishsiz qoladi (rasm).

Molekulyar-kinetik nazariya Gazning idish devoridagi o‘rtacha bosimi formulasi quyidagicha yoziladi. tezlik kvadratining o'rtacha qiymati va molekulalarning tarjima harakatining o'rtacha kinetik energiyasi. Bu gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasining asosiy tenglamasidir.Demak, gaz bosimi birlik hajmdagi molekulalarning translatsiya harakatining o'rtacha kinetik energiyasining uchdan ikki qismiga teng.

Molekulyar-kinetik nazariya Gazlar MKT ning asosiy tenglamasi molekulalar konsentratsiyasi n va translatsiya harakatining o'rtacha kinetik energiyasining mahsulotini o'z ichiga oladi. Bunday holda, bosim o'rtacha kinetik energiyaga mutanosib bo'ladi. Savollar tug'iladi: doimiy hajmli idishdagi molekulalar harakatining o'rtacha kinetik energiyasini eksperimental ravishda qanday o'zgartirish mumkin? O'rtacha kinetik energiyani o'zgartirish uchun qanday fizik miqdorni o'zgartirish kerak? Tajriba shuni ko'rsatadiki, harorat shunday miqdordir.

Molekulyar-kinetik nazariya Harorat Harorat tushunchasi issiqlik muvozanati tushunchasi bilan chambarchas bog'liq. Bir-biri bilan aloqada bo'lgan jismlar energiya almashishi mumkin. Issiqlik bilan aloqa qilishda bir jismdan ikkinchisiga o'tadigan energiya issiqlik miqdori Q deyiladi. Issiqlik muvozanati - issiqlik bilan aloqada bo'lgan jismlar tizimining bir jismdan ikkinchisiga issiqlik o'tkazilmaydigan holati va barcha makroskopik ko'rsatkichlar. jasadlari o'zgarishsiz qoladi. Harorat - bu termal muvozanatdagi barcha jismlarning harorati uchun bir xil bo'lgan jismoniy parametr. Harorat tushunchasini kiritish imkoniyati tajribadan kelib chiqadi va termodinamikaning nolinchi qonuni deb ataladi.

Molekulyar-kinetik nazariya Harorat Haroratni o'lchash uchun fizik asboblar - termometrlar qo'llaniladi, ularda harorat qiymati ba'zi fizik parametrlarning o'zgarishi bilan baholanadi. Termometrni yaratish uchun termometrik moddani (masalan, simob, spirt) va moddaning xususiyatini tavsiflovchi termometrik miqdorni (masalan, simob yoki spirt ustunining uzunligi) tanlash kerak. Termometrlarning turli konstruksiyalarida moddaning turli xil fizik xususiyatlaridan foydalaniladi (masalan, qattiq jismlarning chiziqli o‘lchamlarining o‘zgarishi yoki qizdirilganda o‘tkazgichlarning elektr qarshiligining o‘zgarishi). Termometrlarni kalibrlash kerak.

Molekulyar-kinetik nazariya Fizikada alohida o'rinni gaz termometrlari egallaydi (rasm), ularda termometrik modda doimiy hajmli (V = const) idishdagi siyrak gaz (geliy, havo), termometrik kattalik esa: gaz bosimi p. Tajriba shuni ko'rsatadiki, gaz bosimi (V = const da) Selsiy bo'yicha o'lchanadigan harorat oshishi bilan ortadi.

Molekulyar-kinetik nazariya Doimiy hajmli gaz termometrini kalibrlash uchun siz bosimni ikki haroratda (masalan, 0 °C va 100 °C) o'lchashingiz mumkin, p 0 va p 100 nuqtalarini grafikda chizib, so'ngra to'g'ri chiziq chizishingiz mumkin. ular orasida (rasm). Olingan kalibrlash egri chizig'idan foydalanib, boshqa bosimlarga mos keladigan haroratlarni aniqlash mumkin. Grafikni past bosimlar maydoniga ekstrapolyatsiya qilish orqali gaz bosimi nolga teng bo'ladigan ba'zi "gipotetik" haroratni aniqlash uchun grafikni past bosimlar maydoniga ekstrapolyatsiya qilish mumkin. Tajriba shuni ko'rsatadiki, bu harorat -273,15 ° C ga teng va gazning xususiyatlariga bog'liq emas. Amalda sovutish yo'li bilan nol bosimli holatdagi gazni olish mumkin emas, chunki juda past haroratlarda barcha gazlar suyuq yoki qattiq holatga o'tadi.

Molekulyar-kinetik nazariya Ingliz fizigi V. Kelvin (Tomson) 1848 yilda yangi harorat shkalasini (Kelvin shkalasi) qurish uchun gaz bosimining nol nuqtasidan foydalanishni taklif qildi. Bu shkalada harorat birligi Selsiy shkalasi bilan bir xil, lekin nol nuqtasi siljiydi: TK = TC + 273,15.SI tizimida Kelvin shkalasidagi harorat birligi kelvin deb ataladi va K harfi bilan belgilanadi. Masalan, Kelvin shkalasi bo'yicha TC \u003d 20 ° S xona harorati TK \u003d 293,15 K ga teng.

Molekulyar kinetik nazariya Kelvin harorat shkalasi mutlaq harorat shkalasi deb ataladi. Bu jismoniy nazariyalarni qurish uchun eng qulay harorat shkalasi bo'lib chiqadi. Kelvin shkalasini ikkita sobit nuqtaga - muzning erish nuqtasiga va normal atmosfera bosimidagi suvning qaynash nuqtasiga bog'lashning hojati yo'q, Tselsiy shkalasida odatdagidek. Haroratning mutlaq noli deb ataladigan nol gaz bosimi nuqtasiga qo'shimcha ravishda, haroratning mutlaq noli sifatida yana bitta qat'iy mos yozuvlar nuqtasini olish kifoya. Kelvin shkalasida suvning uchlik nuqtasining harorati (0,01 ° C) shunday nuqta sifatida ishlatiladi, bunda barcha uch faza termal muvozanatda - muz, suv va bug 'bo'ladi. Kelvin shkalasida uchlik nuqtaning harorati 273,16 K deb qabul qilinadi.

Molekulyar-kinetik nazariya Shunday qilib, doimiy hajmi V bo'lgan idishdagi siyrak gazning bosimi uning mutlaq haroratiga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib ravishda o'zgaradi: p ~ T. Berilgan idishdagi T n idishning V hajmiga N - son. idishdagi molekulalarning soni, NA - Avogadro doimiysi, n = N / V - molekulalarning kontsentratsiyasi (ya'ni, idishning birlik hajmiga to'g'ri keladigan molekulalar soni).

Molekulyar kinetik nazariya Ushbu mutanosiblik munosabatlarini birlashtirib, biz yozishimiz mumkin: p = nk. T, bu erda k barcha gazlar uchun universal bo'lgan qandaydir doimiy qiymatdir. MKT yaratuvchilardan biri avstriyalik fizik L. Boltsman sharafiga Boltsman doimiysi deb ataladi. Boltsman doimiysi asosiy fizik konstantalardan biridir. Uning SIdagi raqamli qiymati: k = 1,38 10-23 J/K.

Molekulyar kinetik nazariya p = nk nisbatlarini solishtirish. MKT gazlarining asosiy tenglamasi bilan T ni olishingiz mumkin: Gaz molekulalarining xaotik harakatining o'rtacha kinetik energiyasi mutlaq haroratga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Demak, temperatura molekulalarning translatsiya harakatining o’rtacha kinetik energiyasining o’lchovidir.Shuni ta’kidlash kerakki, molekulalarning translatsiya harakatining o’rtacha kinetik energiyasi uning massasiga bog’liq emas. Suyuqlik yoki gazda muallaq bo'lgan Broun zarrasi, massasi Broun zarrasining massasidan ko'p marta kichikroq bo'lgan individual molekula bilan bir xil o'rtacha kinetik energiyaga ega.

Molekulyar-kinetik nazariya Bu xulosa idishda molekulalari har xil massaga ega bo'lgan kimyoviy o'zaro ta'sir qilmaydigan gazlar aralashmasi bo'lgan holatlarga ham tegishli. Muvozanat holatida turli gazlarning molekulalari faqat aralashmaning harorati bilan belgilanadigan issiqlik harakatining bir xil o'rtacha kinetik energiyalariga ega bo'ladi. Idishning devorlariga gazlar aralashmasining bosimi har bir gazning qisman bosimlarining yig'indisiga teng bo'ladi: p = p 1 + p 2 + p 3 + ... = (n 1 + n 2 + n 3 + ...)k. T Bu nisbatda n 1, n 2, n 3, … aralashmadagi turli gazlar molekulalarining kontsentratsiyasi. Bu munosabat molekulyar kinetik nazariya tili bilan aytganda, 19-asr boshlarida eksperimental ravishda oʻrnatilgan Dalton qonunini ifodalaydi: kimyoviy oʻzaro taʼsir etmaydigan gazlarning Dalton qonuni aralashmasidagi bosim ularning parsial bosimlari yigʻindisiga teng.

Molekulyar-kinetik nazariya Ideal gaz holati tenglamasi Munosabatlar p = nk. T gazning makroskopik parametrlari - V hajmi, bosim p, harorat T va moddaning miqdori n = m / M. M. o'rtasidagi munosabatni o'rnatadigan boshqa shaklda yozilishi mumkin. Bu munosabat ideal gaz holat tenglamasi deb ataladi. yoki Klapeyron-Mendeleyev ideal gaz holat tenglamasi - Avogadro doimiysi NA va Boltsman doimiysi k ko'paytmasi universal gaz doimiysi deb ataladi va R harfi bilan belgilanadi. Uning SIdagi son qiymati: R = k ∙NA = 8,31 J/mol·K.

Molekulyar-kinetik nazariya Ideal gazning holat tenglamasi - Agar gaz harorati Tn = 273,15 K (0 ° C) va bosim pn = 1 atm = 1,013 105 Pa bo'lsa, ular gazni normal sharoitda deyishadi. . Ideal gazning holat tenglamasidan kelib chiqqan holda, normal sharoitda har qanday gazning bir moli bir xil hajmni egallaydi V 0 \u003d 0,0224 m 3 / mol \u003d 22,4 dm 3 / mol. Ushbu bayonot Avogadro qonuni deb ataladi.

Molekulyar-kinetik nazariya Izoprotsesslar Gaz turli xil issiqlik jarayonlarida ishtirok etishi mumkin, bunda uning holatini tavsiflovchi barcha parametrlar (p, V va T) o'zgarishi mumkin. Agar jarayon etarlicha sekin davom etsa, har qanday vaqtda tizim o'zining muvozanat holatiga yaqin bo'ladi. Bunday jarayonlar kvazistatik deb ataladi. Biz uchun odatiy kvazistatik vaqt shkalasida bu jarayonlar unchalik sekin kechmasligi mumkin. Masalan, sekundiga yuzlab marta sodir bo'ladigan tovush to'lqinida gazning kamdan kam bo'lishi va siqilishini kvazistatik jarayon deb hisoblash mumkin. Kvazistatik jarayonlar holat diagrammasida (masalan, p, V koordinatalarida) har bir nuqtasi muvozanat holatini ifodalovchi ma’lum traektoriya sifatida tasvirlanishi mumkin. Parametrlardan biri (p, V yoki T) o'zgarishsiz qoladigan jarayonlar qiziqish uyg'otadi. Bunday jarayonlar izoprosesslar deyiladi.

Izotermik jarayon (T = const) Izotermik jarayon doimiy haroratda T da sodir bo'ladigan kvazistatik jarayondir. Ideal gazning holat tenglamasidan kelib chiqadiki, T va T doimiy haroratda doimiy miqdorda modda n. idishda gazning p bosimi va uning p hajmi V ko'paytmasi doimiy bo'lib qolishi kerak: p. V = konst

Izotermik jarayon (T = const) Tekislikda (p, V) izotermik jarayonlar turli xil haroratlarda Tda p ~ 1 / V giperbolalar oilasi bilan ifodalanadi, ular izotermlar deb ataladi. Izotermik jarayon tenglamasi ingliz fizigi R. Boyl (1662) va mustaqil ravishda fransuz fizigi E. Mariotte (1676) tajribasidan olingan.Shuning uchun tenglama Boyl-Mario qonuni deb ataladi. T3 > T2 > T1

Izoxorik jarayon (V = const) Izoxorik jarayon - gazni doimiy V hajmdagi va idishdagi n moddaning miqdori o'zgarishsiz qolishi sharti bilan kvazistatik isitish yoki sovutish jarayoni. Ideal gaz holati tenglamasidan kelib chiqadigan bo'lsak, bu sharoitda gaz bosimi p uning mutlaq haroratiga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib ravishda o'zgaradi: p ~ T yoki = const

Izoxorik jarayon (V = const) Tekislikda (p, T), V hajmning turli qiymatlari uchun ma'lum miqdordagi n materiya uchun izoxorik jarayonlar izoxorlar deb ataladigan to'g'ri chiziqlar oilasi bilan tasvirlangan. Hajmning katta qiymatlari harorat o'qiga nisbatan kichikroq qiyalik bilan izoxoralarga to'g'ri keladi (rasm). Gaz bosimining haroratga bog'liqligini fransuz fizigi J. Sharl (1787) eksperimental ravishda o'rgangan. Shuning uchun izoxorik jarayon tenglamasi Charlz qonuni deb ataladi. V3 > V2 > V1

Izobar jarayon (p = const) Izobar jarayon - doimiy bosim p da sodir bo'ladigan kvazistatik jarayon. n moddaning ma'lum bir doimiy miqdori uchun izobar jarayon tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega: bu erda V 0 - 0 ° C haroratdagi gaz hajmi. a koeffitsienti (1/273, 15) K– 1 ga teng. Uning a gazlar hajmiy kengayishining harorat koeffitsienti deyiladi.

Izobar jarayon (p = const) Tekislikda (V, T), p bosimining turli qiymatlarida izobar jarayonlar izobarlar deb ataladigan to'g'ri chiziqlar oilasi bilan tasvirlangan (rasm). Gaz hajmining oʻzgarmas bosimdagi haroratga bogʻliqligini fransuz fizigi J.Gey-Lyusak (1862) eksperimental tarzda tekshirgan. Shuning uchun izobar jarayon tenglamasi Gey-Lyusak qonuni deyiladi. p3 > p2 > p1

Izoprotsesslar Boyl -Mariot, Charlz va Gey-Lyusaklarning eksperimental o'rnatilgan qonunlari gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasida -Mariot, Charlz va Gey-Lyusak tushuntirishlarini topadi. Ular ideal gaz holati tenglamasining natijasidir.

Termodinamika Termodinamika - issiqlik hodisalari haqidagi fan. Moddaning molekulyar tuzilishi haqidagi g'oyalar asosida xulosalar chiqaradigan molekulyar-kinetik nazariyadan farqli o'laroq, termodinamika issiqlik jarayonlarining eng umumiy qonuniyatlaridan va makroskopik tizimlarning xususiyatlaridan kelib chiqadi. Termodinamikaning xulosalari eksperimental faktlar to‘plamiga asoslanadi va moddaning ichki tuzilishi haqidagi bilimimizga bog‘liq emas, garchi bir qator hollarda termodinamika o‘z xulosalarini tasvirlash uchun molekulyar kinetik modellardan foydalanadi.

Termodinamika Termodinamika termodinamik muvozanat holatida bo'lgan jismlarning ajratilgan tizimlarini ko'rib chiqadi. Bu shuni anglatadiki, bunday tizimlarda kuzatilgan barcha makroskopik jarayonlar to'xtagan.

Termodinamika Agar termodinamik tizim tashqi ta'sirga uchragan bo'lsa, u oxir-oqibat boshqa muvozanat holatiga o'tadi. Bunday o'tish termodinamik jarayon deb ataladi. Agar jarayon etarlicha sekin davom etsa (chegarada cheksiz sekin), u holda tizim vaqtning har bir momentida muvozanat holatiga yaqin bo'ladi. Muvozanat holatlari ketma-ketligidan tashkil topgan jarayonlar kvazistatik deyiladi.

Termodinamika. Ichki energiya Termodinamikaning eng muhim tushunchalaridan biri tananing ichki energiyasidir. Barcha makroskopik jismlar tananing o'zida mavjud energiyaga ega. MKT nuqtai nazaridan moddaning ichki energiyasi barcha atomlar va molekulalarning kinetik energiyasi va ularning bir-biri bilan o'zaro ta'sirining potentsial energiyasi yig'indisidir. Xususan, ideal gazning ichki energiyasi uzluksiz va tasodifiy issiqlik harakatidagi barcha gaz zarralarining kinetik energiyalari yig'indisiga teng. Bundan ko'plab tajribalar bilan tasdiqlangan Joul qonuni kelib chiqadi: Ideal gazning ichki energiyasi faqat uning haroratiga bog'liq va hajmga bog'liq emas.

Termodinamika. MKTning ichki energiyasi molekulalari faqat tarjima harakatini bajaradigan bir mol ideal monoatomik gazning (geliy, neon va boshqalar) ichki energiyasini quyidagi ifodaga olib keladi: Molekulalarning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasidan beri. ular orasidagi masofaga bog'liq, umumiy holatda tananing ichki energiyasi U harorat T bilan birga, u V hajmiga ham bog'liq: T U = U (T, V) Shunday qilib, ichki energiya U. tananing holatini tavsiflovchi makroskopik parametrlar bilan noyob tarzda aniqlanadi. Bu berilgan davlat qanday amalga oshirilganiga bog'liq emas. Ichki energiya davlat funktsiyasidir, deyish odatiy holdir.

Termodinamika. Ichki energiyani o'zgartirish usullari Jismning ichki energiyasi, agar unga ta'sir qiluvchi tashqi kuchlar ishlayotgan bo'lsa (ijobiy yoki manfiy) o'zgarishi mumkin. ish Masalan, gaz silindrda piston ostida siqilgan bo'lsa, u holda tashqi kuchlar "gazda qandaydir ijobiy ish A"ni bajaradi. Shu bilan birga, gazdan pistonga ta'sir qiluvchi bosim kuchlari, A, A ishni bajaradi. = -A "

Termodinamika. Ichki energiyani o'zgartirish usullari Jismning ichki energiyasi nafaqat bajarilgan ish natijasida, balki issiqlik almashinuvi natijasida ham o'zgarishi mumkin. Jismlarning issiqlik bilan aloqasi paytida ulardan birining ichki energiyasi ortishi, ikkinchisi esa kamayishi mumkin. Bunday holda, bir tanadan ikkinchisiga issiqlik oqimi haqida gapiradi. Tananing qabul qilgan issiqlik miqdori Q, issiqlik miqdori Q - issiqlik almashinuvi natijasida tananing ichki energiyasining o'zgarishi.

Termodinamika. Ichki energiyani o'zgartirish yo'llari Energiyani bir jismdan ikkinchisiga issiqlik shaklida o'tkazish faqat ular o'rtasida harorat farqi mavjud bo'lganda sodir bo'lishi mumkin. Issiqlik oqimi doimo issiq jismdan sovuq jismga yo'naltiriladi.Q issiqlik miqdori energiya miqdori. SIda issiqlik miqdori mexanik ish birliklarida o'lchanadi - joul (J).

Termodinamika. Termodinamikaning birinchi qonuni tanlangan termodinamik tizim va uning atrofidagi jismlar orasidagi energiya oqimlari shartli ravishda tasvirlangan. Q > 0 ning qiymati, agar issiqlik oqimi Q > 0 termodinamik tizim tomon yo'naltirilgan bo'lsa. Qiymat A > 0, agar tizim atrofdagi jismlarda ijobiy ish A > 0 bajarsa. Agar tizim atrofdagi jismlar bilan issiqlik almashsa va ish qilsa (ijobiy yoki salbiy), u holda tizimning holati o'zgaradi, tizimning holati o'zgaradi, ya'ni uning makroskopik parametrlari (harorat, bosim, hajm) o'zgaradi.

Termodinamika. Termodinamikaning birinchi qonuni U ichki energiya tizim holatini tavsiflovchi makroskopik parametrlar bilan yagona aniqlanganligi sababli, issiqlik uzatish va ish jarayonlari DU tizimining ichki energiyasining o'zgarishi bilan birga keladi.

Termodinamika. Termodinamikaning birinchi qonuni Termodinamikaning birinchi qonuni termodinamik tizim uchun energiyaning saqlanish va o'zgarish qonunini umumlashtirishdir. U quyidagicha formulalangan: Izolyatsiyalanmagan termodinamik sistemaning ichki energiyasining DU ning o'zgarishi tizimga o'tkazilgan Q issiqlik miqdori va sistemaning tashqi jismlarda bajargan A ishi o'rtasidagi farqga teng. DU = Q - A Termodinamikaning birinchi qonunini ifodalovchi munosabat ko'pincha boshqa ko'rinishda yoziladi: Q = DU + A Sistema tomonidan qabul qilingan issiqlik miqdori uning ichki energiyasini o'zgartirish va tashqi jismlar ustida ish bajarish uchun ketadi.

Termodinamika. Termodinamikaning birinchi qonuni Termodinamikaning birinchi qonunini gazlardagi izoproseslarga tadbiq qilaylik. Izoxorik jarayonda (V = const) gaz ishlamaydi, A = 0. Shuning uchun Q = DU = U (T 2) - U (T 1). Bu yerda U (T 1) va U (T 2) gazning dastlabki va oxirgi holatlaridagi ichki energiyalari. Ideal gazning ichki energiyasi faqat haroratga bog'liq (Joule qonuni). Izoxorik isitish vaqtida issiqlik gaz tomonidan yutiladi (Q > 0), uning ichki energiyasi ortadi. Sovutish jarayonida issiqlik tashqi jismlarga beriladi (Q 0 - issiqlik gaz tomonidan so'riladi va gaz ijobiy ish qiladi. Izobarik siqilish bilan Q

Termal dvigatellar. Termodinamik sikllar. Karno davri Issiqlik dvigateli - bu olingan issiqlik miqdorini mexanik ishga aylantirishga qodir qurilma. Issiqlik dvigatellarida mexanik ish ishchi suyuqlik deb ataladigan ma'lum bir moddaning kengayishi jarayonida amalga oshiriladi. Ishlaydigan suyuqlik sifatida odatda gazsimon moddalar (benzin bug'lari, havo, suv bug'lari) ishlatiladi. Ishchi organ ichki energiyaning katta ta'minotiga ega bo'lgan jismlar bilan issiqlik almashinuvi jarayonida issiqlik energiyasini oladi (yoki beradi). Bu jismlarga termal rezervuarlar deyiladi. Haqiqatan ham mavjud issiqlik dvigatellari (bug 'dvigatellari, ichki yonish dvigatellari va boshqalar) tsiklik ishlaydi. Issiqlik uzatish va olingan issiqlik miqdorini ishga aylantirish jarayoni vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Buning uchun ishchi suyuqlik dumaloq jarayonni yoki termodinamik tsiklni bajarishi kerak, bunda dastlabki holat davriy ravishda tiklanadi.

Termal dvigatellar. Termodinamik sikllar. Karno sikli Barcha dumaloq jarayonlarning umumiy xususiyati shundaki, ular ishchi suyuqlikni faqat bitta termal rezervuar bilan termal aloqaga keltirish orqali amalga oshirilmaydi. Ularga kamida ikkita kerak. Harorati yuqori bo'lgan issiqlik rezervuari isitgich deb ataladi va past haroratli issiqlik ombori muzlatgich deb ataladi. Aylanma jarayonni amalga oshirib, ishchi suyuqlik isitgichdan ma'lum miqdordagi issiqlikni Q 1 > 0 oladi va sovutgichga Q 2 issiqlik miqdorini beradi.

Termal dvigatellar. Termodinamik sikllar. Karno sikli Ishchi suyuqlikning bir siklda bajargan A ishi bir siklda olingan Q issiqlik miqdoriga teng A ishning qizdirgichdan bir siklda ishchi suyuqlik olgan Q 1 issiqlik miqdoriga nisbati samaradorlik deyiladi. Issiqlik dvigatelining ē:

Termal dvigatellar. Termodinamik sikllar. Karno davri Samaradorlik koeffitsienti "issiq" termal rezervuardan ishlaydigan suyuqlik tomonidan olingan issiqlik energiyasining qaysi qismi foydali ishga aylanganligini ko'rsatadi. Qolganlari (1 - ē) "befoyda" muzlatgichga o'tkazildi. (1 – ē) Issiqlik dvigatelining samaradorligi har doim birdan kichik (ē 0, A > 0, Q 2 T 2)

Termal dvigatellar. Termodinamik sikllar. Karno sikli 1824-yilda fransuz muhandisi S.Karno issiqlik jarayonlari nazariyasining rivojlanishida muhim rol oʻynagan ikkita izoterm va ikkita adiabatdan iborat aylana jarayonni koʻrib chiqdi. U Karno sikli deb ataladi (3. 11. 4-rasm).

Termal dvigatellar. Termodinamik sikllar. Karno aylanishi Karno sikli piston ostidagi silindrdagi gaz tomonidan amalga oshiriladi. Izotermik bo'limda (1-2) gaz harorati T 1 bo'lgan issiq termal rezervuar (isitgich) bilan termal aloqaga keltiriladi. Gaz izotermik kengayib, A 12 ishni bajaradi, ma'lum miqdorda issiqlik Q 1 = Gazga A 12 beriladi.Keyinchalik adiabatik kesimda (2-3) gaz adiabatik qobiqqa joylashtiriladi va issiqlik almashinuvi bo'lmaganda kengayishda davom etadi. Bu bo'limda gaz A 23 > 0 ishni bajaradi. Adiyabatik kengayish vaqtida gazning harorati T 2 qiymatiga tushadi. Keyingi izotermik bo'limda (3-4) gaz sovuq termal bilan termal aloqaga keltiriladi. T 2 haroratda rezervuar (muzlatgich).

Issiqlik jarayonlarining qaytarilmasligi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Termodinamikaning birinchi qonuni - issiqlik jarayonlari uchun energiyaning saqlanish qonuni - tizim tomonidan qabul qilingan Q issiqlik miqdori, uning ichki energiyasining DU o'zgarishi va tashqi jismlarda bajarilgan A ishi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatadi: Q = DU + A Ushbu qonunga ko'ra, energiyani yaratish yoki yo'q qilish mumkin emas; u bir tizimdan ikkinchi tizimga o'tadi va bir shakldan ikkinchisiga aylanadi. Termodinamikaning birinchi qonunini buzadigan jarayonlar hech qachon kuzatilmagan. Shaklda. termodinamikaning birinchi qonuni bilan taqiqlangan qurilmalar ko'rsatilgan.Termodinamikaning birinchi qonuni bilan taqiqlangan siklli ishlaydigan issiqlik mashinalari: 1 - tashqi energiyani sarf qilmasdan ishlarni bajaradigan 1-turdagi doimiy harakatlanuvchi mashina; 2 - samaradorlik ē > 1 bo'lgan issiqlik dvigateli

Issiqlik jarayonlarining qaytarilmasligi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Termodinamikaning birinchi qonuni issiqlik jarayonlarining yo'nalishini belgilamaydi.Termodinamik jarayonlarning birinchi qonuni. Biroq, tajriba shuni ko'rsatadiki, ko'plab issiqlik jarayonlari faqat bitta yo'nalishda davom etishi mumkin. Bunday jarayonlar qaytarilmas deb ataladi. Misol uchun, har xil haroratga ega bo'lgan ikkita jismning termal aloqasi paytida issiqlik oqimi doimo issiqroq jismdan sovuqroq tomonga yo'naltiriladi. Past haroratli jismdan yuqori haroratli jismga o'z-o'zidan issiqlik o'tkazish jarayoni hech qachon kuzatilmaydi. Shuning uchun chegaralangan harorat farqida issiqlik uzatish jarayoni qaytarilmasdir. Qaytariladigan jarayonlar - tizimning bir muvozanat holatidan ikkinchisiga o'tish jarayonlari bo'lib, ular bir xil oraliq muvozanat holatlari ketma-ketligi orqali qarama-qarshi yo'nalishda amalga oshirilishi mumkin. Bunday holda tizimning o'zi va uning atrofidagi jismlar dastlabki holatiga qaytadi. Tizim doimo muvozanat holatida bo'ladigan jarayonlar kvazistatik deyiladi. Barcha kvazistatik jarayonlar teskari. Barcha qaytariladigan jarayonlar kvazistatikdir.

Issiqlik jarayonlarining qaytarilmasligi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Mexanik ishni tananing ichki energiyasiga aylantirish jarayonlari ishqalanish mavjudligi, gazlar va suyuqliklardagi diffuziya jarayonlari, dastlabki bosim farqi mavjud bo'lgan gazni aralashtirish jarayonlari va boshqalar tufayli qaytarilmasdir.Barcha real jarayonlar qaytarilmasdir, lekin ular qaytariladigan o'zboshimchalik bilan yaqin jarayonlarga yaqinlasha oladi. Qaytariladigan jarayonlar real jarayonlarni ideallashtirishdir. Termodinamikaning birinchi qonuni qaytariladigan jarayonlarni qaytarilmas jarayonlardan ajrata olmaydi. Bu shunchaki termodinamik jarayondan ma'lum energiya balansini talab qiladi va bunday jarayonning mumkin yoki yo'qligi haqida hech narsa aytmaydi.

Issiqlik jarayonlarining qaytarilmasligi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. O'z-o'zidan sodir bo'ladigan jarayonlarning yo'nalishi termodinamikaning ikkinchi qonunini o'rnatadi. Uni termodinamikada ma'lum turdagi termodinamik jarayonlarni taqiqlash sifatida shakllantirish mumkin. Ingliz fizigi V. Kelvin 1851 yilda ikkinchi qonunning quyidagi formulasini berdi: ikkinchi qonun Tsikllik ishlaydigan issiqlik mashinasida jarayon mumkin emas, uning yagona natijasi issiqlikning butun miqdorini mexanik ishga aylantirish bo'ladi. bitta issiqlik rezervuaridan olingan.

Issiqlik jarayonlarining qaytarilmasligi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Nemis fizigi R.Klauzius termodinamikaning ikkinchi qonunining boshqacha formulasini berdi: Jarayon mumkin emas, uning yagona natijasi past haroratli jismdan yuqori haroratli jismga issiqlik uzatish orqali energiya o'tkazilishi bo'ladi. . Shaklda. termodinamikaning birinchi qonuni tomonidan taqiqlanmagan, ikkinchi qonun bilan taqiqlangan jarayonlar tasvirlangan. Bu jarayonlar termodinamikaning ikkinchi qonunining ikkita formulasiga mos keladi. 1 - ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasi; 2 - issiqlikning sovuq tanadan issiqroqqa o'z-o'zidan o'tishi (ideal muzlatgich)

Molekulyar fizika. Termodinamika.

1.Statistik va termodinamik usullar

2.Ideal gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasi

2.1 Asosiy ta'riflar

2.2.Ideal gazning eksperimental qonunlari

2.3 Ideal gaz holati tenglamasi (Klapeyron-Mendeleyev tenglamasi

2.4.Ideal gazning molekulyar-kinetik nazariyasining asosiy tenglamasi

2.5 Maksvell taqsimoti

2.6 Boltsman taqsimoti

3. Termodinamika

3.1.Ichki energiya. Energiyaning erkinlik darajalari bo'yicha bir xil taqsimlanishi qonuni

3.2.Termodinamikaning birinchi qonuni

3.3.Gazning hajmini o'zgartirganda ishi

3.4 Issiqlik quvvati

3.5.Termodinamikaning birinchi qonuni va izoprotsesslar

3.5.1 Izoxorik jarayon (V = const)

3.5.2.Izobarik jarayon (p = const)

3.5.3 Izotermik jarayon (T = const)

3.5.4. Adiabatik jarayon (dQ = 0)

3.5.5. Politropik jarayonlar

3.6.Diraviy jarayon (tsikl). Qaytariladigan va qaytarilmas jarayonlar. Karno sikli.

3.7.Termodinamikaning ikkinchi qonuni

3.8 Haqiqiy gazlar

3.8.1.Molekulyar o'zaro ta'sir kuchlari

3.8.2 Van der Vaals tenglamasi

3.8.3 Haqiqiy gazning ichki energiyasi

3.8.4.Joul-Tomson effekti. Gazlarni suyultirish.

1.Statistik va termodinamik usullar

Molekulyar fizika va termodinamika - o'rganadigan fizikaning bo'limlarimakroskopik jarayonlar tanadagi juda ko'p atom va molekulalar bilan bog'liq. Ushbu jarayonlarni o'rganish uchun ikkita tubdan farq qiluvchi (lekin bir-birini to'ldiruvchi) usullar qo'llaniladi: statistik (molekulyar kinetik) vatermodinamik.

Molekulyar fizika - fizikaning barcha jismlar uzluksiz xaotik harakatdagi molekulalardan iborat ekanligiga asoslangan molekulyar-kinetik tushunchalar asosida moddaning tuzilishi va xossalarini oʻrganuvchi boʻlimi. Molekulyar fizika tomonidan o'rganiladigan jarayonlar juda ko'p miqdordagi molekulalarning birgalikdagi ta'siri natijasidir.. Ko'p sonli molekulalarning xatti-harakatlari qonunlari yordamida o'rganiladistatistik usul , qaysi xususiyatlarga asoslanadimakroskopik tizim sistema zarralarining xossalari, ularning harakat xususiyatlari va bu zarrachalarning dinamik xususiyatlarining o'rtacha qiymatlari (tezlik, energiya va boshqalar) bilan belgilanadi. Masalan, tananing harorati uning molekulalarining xaotik harakatining o'rtacha tezligi bilan belgilanadi va bitta molekulaning harorati haqida gapirib bo'lmaydi.

Termodinamika - makroskopik tizimlarning umumiy xususiyatlarini o'rganadigan fizikaning bo'limitermodinamik muvozanat holati , va bu davlatlar orasidagi o'tish jarayonlari. Termodinamikani hisobga olmaydi mikroprotsesslar , bu transformatsiyalar asosida yotqizilgan, lekin asoslanadi termodinamikaning ikkita printsipi - eksperimental tarzda o'rnatilgan asosiy qonunlar.

Fizikaning statistik usullarini fizika va kimyoning ko'p sohalarida qo'llash mumkin emas, termodinamik usullar esa universaldir. Biroq, statistik usullar moddaning mikroskopik tuzilishini aniqlashga imkon beradi, termodinamik usullar esa faqat makroskopik xususiyatlar o'rtasidagi munosabatlarni o'rnatadi. Molekulyar-kinetik nazariya va termodinamika bir-birini to‘ldiradi, bir butunlikni tashkil etadi, lekin tadqiqot usullari bilan farqlanadi.

2.Ideal gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasi

2.1 Asosiy ta'riflar

Molekulyar-kinetik nazariyaning o'rganish ob'ekti gazdir. Bunga ishoniladi gaz molekulalari tasodifiy harakatlarni amalga oshirib, o'zaro ta'sir kuchlari bilan bog'lanmaydi va shuning uchun ular to'qnashuvlar natijasida barcha yo'nalishlarda tarqalib, ularga berilgan butun hajmni to'ldirishga intilib, erkin harakatlanadilar. Shunday qilib, gaz gaz egallagan idishning hajmini oladi.

Ideal gaz gaz bo'lib, uning uchun: uning molekulalarining ichki hajmi idish hajmiga nisbatan ahamiyatsiz; gaz molekulalari o'rtasida o'zaro ta'sir kuchlari mavjud emas; gaz molekulalarining bir-biri bilan va idish devorlari bilan to'qnashuvi mutlaqo elastikdir. Ko'pgina haqiqiy gazlar uchun ideal gaz modeli ularning makro xususiyatlarini yaxshi tavsiflaydi.

Termodinamik tizim - o'zaro va boshqa jismlar (tashqi muhit) bilan o'zaro ta'sir qiluvchi va energiya almashadigan makroskopik jismlar to'plami.

Tizimning holati- jismoniy miqdorlar to'plami (termodinamik parametrlar, holat parametrlari) , termodinamik tizimning xususiyatlarini tavsiflovchi:harorat, bosim, solishtirma hajm.

Harorat- makroskopik tizimning termodinamik muvozanat holatini tavsiflovchi fizik miqdor. SI tizimida foydalanishga ruxsat beriladi termodinamik va amaliy harorat shkalasi .Termodinamik shkalada suvning uchlik nuqtasi (609 Pa bosimdagi muz, suv va bug'ning termodinamik muvozanatda bo'lgan harorati) ga teng deb hisoblanadi. T = 273,16 Kelvin darajasi[K]. Amaliy miqyosda 101300 Pa bosimdagi suvning muzlash va qaynash nuqtalari mos ravishda t \u003d 0 va t \u003d 100 daraja Selsiyga teng deb hisoblanadi. [C].Bu haroratlar o'zaro bog'liqdir

T = 0 K harorat nol Kelvin deb ataladi, zamonaviy tushunchalarga ko'ra, bu haroratga erishib bo'lmaydi, garchi unga xohlagancha yaqinlashish mumkin.

Bosim - normal kuch bilan belgilanadigan jismoniy miqdor F gaz (suyuqlik) ichida joylashgan bitta maydonda gaz (suyuqlik) tomonidan ta'sir qiluvchi p = F/S, bu erda S - maydon o'lchami. Bosim birligi paskal [Pa]: 1 Pa 1 m 2 (1 Pa = 1 N / m) maydonga ega bo'lgan normal sirt bo'ylab bir tekis taqsimlangan 1 N kuch tomonidan yaratilgan bosimga teng. 2).

Maxsus hajmmassa birligiga to'g'ri keladigan hajm v = V/m = 1/r, bu yerda V - m massaning hajmi, r - bir jinsli jismning zichligi. Bir jinsli jism uchun v ~ V bo'lgani uchun bir jinsli jismning makroskopik xossalari ham v, ham V bilan tavsiflanishi mumkin.

Termodinamik jarayon - termodinamik tizimning kamida bitta termodinamik parametrining o'zgarishiga olib keladigan har qanday o'zgarish.Termodinamik muvozanat- makroskopik tizimning termodinamik parametrlari vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydigan bunday holati.Muvozanat jarayonlari - termodinamik parametrlarning chekli vaqt oralig‘ida o‘zgarishi cheksiz kichik bo‘ladigan tarzda kechadigan jarayonlar.

izoprotsesslar holatning asosiy parametrlaridan biri doimiy bo‘lib qoladigan muvozanat jarayonlari.izobar jarayon - doimiy bosimda sodir bo'ladigan jarayon (koordinatalarda V,t u tasvirlanganizobar ). Izoxorik jarayon- doimiy hajmda sodir bo'ladigan jarayon (koordinatalarda p,t u tasvirlanganizoxora ). Izotermik jarayon - doimiy haroratda sodir bo'ladigan jarayon (koordinatalarda p, V u tasvirlanganizoterm ). adiabatik jarayontizim va atrof-muhit o'rtasida issiqlik almashinuvi bo'lmagan jarayon (koordinatalarda p, V u tasvirlanganadiabatik ).

Doimiy (raqam) Avogadro - bir moldagi molekulalar soni N A \u003d 6.022. 10 23 .

Oddiy sharoitlar: p = 101300 Pa, T = 273,16 K.