Osnovne formule molekularne fizike

Molekularna fizika je ogromna dio fizike, koji proučava strukturu materije na molekularnoj razini, promjene u makroparametrima sustava pod utjecajem vanjskog okruženja, fazne prijelaze. Svojstva polimera i plazmi također se istražuju pomoću molekularne fizike. Formule i definicije ovog odjeljka, koje će biti korisne u rješavanju problema, dane su u ovom članku.

Osnovni pojmovi odjeljka

Molekula je najmanja jedinica tvari koja posjeduje sva svojstva.

Idealni plin je plin za koji je sila intermolekularne interakcije nula, molekule se tretiraju kao materijalne točke, a učinci između njih su apsolutno elastični. Mnoge formule molekularne fizike primjenjuju se u odnosu na idealni plin.

Energija je količina koja karakterizira sposobnost sustava da obavlja posao.

Rad - količina energije prenesena u sustav mijenjanjem njegovih parametara.

Ostali pojmovi ovog odjeljka: temperatura, unutarnja energije, potencijalne energije, difuzija, toplinske provodljivosti, količina supstance koja je specifična toplina, isparavanje, kondenzacija, kristalizacija, zasićene pare.

Osnovne formule

Formule molekularne fizike uspostavljaju vezu između različitih parametara sustava. Osnovne formule ovog dijela uključuju Clapeyronovu jednadžbu koja opisuje stanje idealnog plina, zakone Boylea, Charlesa i Gay-Lussaca.

Clapeyronova jednadžba napisana je kao:

pV = nRT

Ovdje p - tlak, n - količina tvari mola, R - univerzalna plinska konstanta, T - temperatura u Kelvin, V - volumena koji zauzima plina.

Iz ove formule molekularne fizike uz pomoć jednostavnih transformacija dobivaju se drugi zakoni države:

pV = const (formulacija Boyle-Mariotte zakona, koja se primjenjuje na izotermalni proces);

V / T = const (prvi Gay-Lussac zakon koji se odnosi na izobarski proces);

p / T = const (Charlesov zakon se odnosi na izohorejski proces).

Druge važne formule molekularne fizike:

n = m / M = N / Na (formula za pronalaženje količine tvari).

p = nkT.

U posljednjoj formuli, n je koncentracija, k je konstanta, Boltzmannova konstanta.

E = (3NkT) / 2 (formula za pronalaženje toplinske energije).

p = p₁+p₂+...+p_ja (formula za određivanje pritiska mješavine plinova, poznatog kao Daltonov zakon).

Formule termodinamike i statističke fizike

Statistička fizika je također grana molekularne fizike. Neke formule molekularna fizika, koji se koriste u statističkoj fizici i termodinamici, dani su gore.

Q = mc (t₂-t₁)

Q = A + (U2-U₁) (U.S._ja - unutarnja energija)

dH = TdS + Vdp

Ovdje je H entalpija.

G - Gibbsova energija, ili termodinamički potencijal.

V = dG / dp

S = -dG / dT (S je entropija, vrijednost uvedena Clausiusom, mjera vjerojatnosti).