Молекулярная физика

Молекулярная физика
МКТ идеального газа
Термодинамика

Физическая теория

Опытное основание
Броуновское движение
Диффузия
Испарение тел
Дробление тел
Упругость тел
Невозможность самопроизвольного сжатия газа
Невозможность построения вечного двигателя
Выравнивание температур соприкасающихся тел

Физическая модель
Идеальный газ –
Термодинамическая система -
совокупность материальных точек, не взаимодействующих между собой на расстоянии, испытывающих абсолютно упругие столкновения
изолированная система тел, находящаяся в состоянии термодинамического равновесия

Система законов
Основное уравнение МКТ
Уравнение состояния идеального газа
I закон термодинамики:
II закон термодинамики: в циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать всё количество теплоты, полученное от нагревателя, в механическую работу.

Фундаментальные постоянные
Постоянная Авогадро
Постоянная Больцмана

Опыт Штерна

Опыт Ламмерта

Методы описания тепловых явлений

Статистический метод
Распределение молекул идеального газа в пространстве
Молекулы идеального газа в отсутствие внешних сил распределены в пространстве равномерно
Распределение молекул идеального газа по скоростям
Распределение Максвелла
S = k ln W

Связь между основными величинами в статистической механике и термодинамике

МКТ
Средства описания
Основные понятия
Основные положения

Изучает: свойства систем, состоящих из большого числа микроскопических частиц, характера их движения и взаимодействия.
Типичные явления: диффузия, теплопроводность, броуновское движение
Молекулярно – кинетическая теория

Основные положения МКТ
Все вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки
Все частицы находятся в непрерывном хаотическом движении, скорость которого зависит от температуры
Между частицами существуют силы притяжения и силы отталкивания

Применения МКТ:
объяснение и расчёт явлений
теплового расширения
броуновского движения
поверхностного натяжения
диффузии

Термодинамика
Что изучает
Свойства макротел и явления, опираясь на общие законы термодинамики в рамках модели «термодинамическая система»
Типичные явления: тепловое равновесие,
изменение агрегатного состояния

Термодинамика
Средства описания
Законы термодинамики
1 закон термодинамики
2 закон термодинамики
Основные понятия
Давление, объём, температура, работа и количество теплоты, внутренняя энергия

Способы изменения внутренней энергии
Теплопередача
Теплопроводность
Конвекция
Излучение
Совершение механической работы
Трение
Деформация

I закон термодинамики
Важным следствием первого закона термодинамики является утверждение о невозможности создания машины, способной совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода.

В циклически действующей тепловой машине невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование в механическую работу всего количества теплоты, полученного от единственного теплового резервуара.
Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии путем теплообмена от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.
II закон термодинамики
Гипотетическую тепловую машину, в которой мог бы происходить такой процесс, называют «вечным двигателем второго рода».

Применение термодинамики
Энергетика
Расчёты тепловых процессов
Объяснение действия тепловых машин

Тепловые двигатели

Изменение агрегатных состояний

1.Броуновское движение, диффузия, испарение тел, упругость тел и др.
2. Идеальный газ
3. Масса молекулы, средняя кинетическая
энергия молекул и др.
Закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля
Описание свойств тел в различных агрегатных состояниях
Термодинамика
1. Невозможность построения вечного двигателя
2. Термодинамическая система
3. Температура, давление, объём, внутренняя энергия, работа, количество, теплоты
В циклически действующей тепловой машине невозможно преобразовать в работу всё количество теплоты, получаемое от нагревателя
Объяснение действия тепловых машин
Расчёт тепловых процессов

Творцы науки

Тест по теме «Молекулярная физика» 1 вариант
Основанием молекулярно кинетической теории является:
Опыт Штерна
Диффузия
Испарение
Упругость тел
Физическая модель, используемая в термодинамике, это:
Абсолютно твёрдое тело
Материальная точка
Термодинамическая система
Идеальный газ

Для описания тепловых явлений в молекулярной физике используются :
Координатный метод
Статистический метод
Термодинамический метод
Метод проб и ошибок
Основными понятиями в термодинамике являются :
Масса молекулы
Температура
Давление
Средняя кинетическая энергия молекул

Первый закон термодинамики сформулировали:
Д.Максвелл
Д.Джоуль
Р.Майер
Г.Гельмгольц
Следствием какого закона молекулярно-кинетической теории является закон, описывающий данный процесс:
Уравнения состояния идеального газа
Основного уравнения молекулярно-кинетической теории
Ни того, ни другого
И того , и другого

Что не относится к ядру теории «Термодинамика»:
Описание цикла Карно
Расчёт адиабатного процесса в двигателе Дизеля
Описание процесса плавления стали в мартеновской печи
Все указанные вопросы
При каком процессе работа газа имеет максимальное значение:
1 -2
1 -3
1 -4
1 -5

Какой из участков изотермы соответствует процессу конденсации пара:
1 -2
2 -3
1- 3
2 -4
3 -4
Какое из перечисленных свойств характерно только для аморфных тел:
Анизотропность
Существование определённой температуры плавления
Отсутствие определённой температуры плавления
Низкая теплопроводность

Тест по теме «Молекулярная физика» 2 вариант
Следствиями теории «Термодинамика» являются:
Описание фазовых переходов
Описание цикла Карно
Объяснение молекулярного строения тел
Создание материалов с заранее известными свойствами
Физическая модель, используемая в молекулярно-кинетической теории, это:
Абсолютно твёрдое тело
Материальная точка
Термодинамическая система
Идеальный газ

Объектом описания тепловых явлений статистическим методом является :
Газ – макроскопическая система
Газ – микроскопическая система
И то, и другое
Нет правильного ответа
Основными понятиями в молекулярно-кинетической теории являются :
Масса молекулы
Внутренняя энергия
Объём газа
Средняя кинетическая энергия молекул

Формулировки II закона термодинамики предложили:
Р.Клаузиус
Д.Джоуль
У. Томсон (Кельвин)
Л. Больцман
Следствием какого закона молекулярно-кинетической теории является закон, описывающий данный процесс:
Уравнения состояния идеального газа
Основного уравнения молекулярно-
кинетической теории
Ни того, ни другого
И того, и другого

Что не входит в ядро молекулярно-кинетической теории:
Законы изопроцессов
Объяснение свойств тел в различных агрегатных состояниях
Уравнение состояния идеального газа
Постоянная Больцмана
Газ переводят в состояние 2 сначала из состояния 1, а потом из состояния 3. Сравнить совершаемые работы:
А1,2 > А3,2
А1,2 = А3,2
А1,2 < А3,2

Какая точка диаграммы растяжения соответствует пределу прочности:
1
2
3
4
5
Как изменится плотность насыщенного пара, если изотермически уменьшить его объём:
Уменьшится
Увеличится
Не изменится
Вопрос не имеет смысла, так как плотность и объём не зависят друг от друга