Молекулярно-кинетическая теория газов Распределение Больцмана Теплопроводность Физические основы термодинамики Работа расширения газа Механические и электромагнитные колебания Электромагнитные волны Элементы электронной оптики

Молекулярная физика и термодинамика, электростатика - примеры решения задач

Молекулярно-кинетическая теория газов

Основные формулы

 Концентрация частиц (молекул, атомов и т. п.) однородной системы

n=N/V,

где V — объем системы.

 Основное уравнение кинетической теории газов

p=2/зn<eп>,

где р — давление газа; <eп>— средняя кинетическая энергия* поступательного движения молекулы.

Цепная ядерная реакция При делении ядра урана-235, которое вызвано столкновением с нейтроном, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной реакцией.

 Средняя кинетическая энергия:

приходящаяся на одну степень свободы молекулы 

<e1>=½kT;

Здесь и далее кинетическая энергия молекул и других частиц обозначается e.

приходящаяся на все степени свободы молекулы (полная энергия молекулы)

;

поступательного движения молекулы

,

где k — постоянная Больцмана; Т — термодинамическая температура; i — число степеней свободы молекулы;

вращательного движения молекулы

 Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры

p=nkT.

Скорость молекул:

средняя квадратичная

, или ;

средняя арифметическая

, или ;

наиболее вероятная

, или ,

где m1 — масса одной молекулы.

Законы идеальных газов

Закон Дальтона

Пример. Найти молярную массу М смеси кислорода массой m1=25 г и азота массой m2=75 г.

Пример . В баллоне объемом V= 10 л находится гелий под давлением 1=l МПа при температуре T1=300 К. После того как из баллона был израсходован гелий массой m=10 г, температура в баллоне понизилась до T2=290 К. Определить давление 2 гелия, оставшегося в баллоне.

Молекулярное строение вещества Определить относительную молекулярную массу Mr: 1) воды; 2) углекислого газа СО2; 3) поваренной соли NaCl.

Уравнение газового состояния Какой объем V занимает идеальный газ, содержащий количество вещества v=l кмоль при давлении p=1 МПа и температуре T=400 К?

Согласно современным представлениям, теплота - форма беспорядочного (теплового) движения образующих тело частиц (молекул, атомов, электронов, фотонов). Мерой теплоты служит количество энергии, получаемой или отданной системой при теплообмене (при неизменных внешних параметрах: объёме и т.п.).
Лекции и задачи по физике