Асноўныя формулы малекулярнай фізікі

Малекулярная фізіка - шырокі раздзел фізікі , які вывучае структуру рэчыва на малекулярным узроўні, змяненне макропараметров сістэмы пад уздзеяннем вонкавага асяроддзя, фазавыя пераходы. Ўласцівасці палімераў і плазмы таксама даследуе малекулярная фізіка. Формулы і вызначэння гэтага падзелу, якія спатрэбяцца пры вырашэнні задач, прыведзеныя ў дадзеным артыкуле.

Асноўныя паняцці раздзела

Малекула - найменшая адзінка рэчывы, якая валодае ўсімі яго ўласцівасцямі.

Ідэальны газ - газ, для якога сіла межмолекулярных ўзаемадзеяння роўная нуля, малекулы разглядаюць як матэрыяльныя кропкі, а ўдары паміж імі абсалютна пругкія. Многія формулы малекулярнай фізікі прымяняюцца менавіта ў адносінах да ідэальнага газу.

Энергія - велічыня, якая характарызуе здольнасць сістэмы выконваць працу.

Праца - колькасць энергіі, якая перададзена сістэме праз змяненне яе параметраў.

Іншыя паняцці гэтай часткі: тэмпература, унутраная энергія, патэнцыйная энергія, дыфузія, цеплаправоднасць, колькасць рэчыва, цеплаёмістасць, выпарэнне, кандэнсацыя, крышталізацыя, насычаны пар.

асноўныя формулы

Формулы малекулярнай фізікі усталёўваюць сувязь паміж рознымі параметрамі сістэмы. Да асноўных формулах гэтага падзелу ставіцца раўнанне Клапейрона, якое апісвае стан ідэальнага газу, законы Бойля, Шарля і Гей-Люссака.

Раўнанне Клапейрона запісваецца так:

pV = nRT

Тут р - ціск, n - колькасць рэчыва ў молях, R - універсальная газавая пастаянная, T - тэмпература ў Кельвіна, V - аб'ём, займаны газам.

З гэтай формулы малекулярнай фізікі з дапамогай простых пераўтварэнняў атрымліваюцца і іншыя законы стану:

pV = const (фармулёўка закона Бойля-Мариотта, які ўжываецца ў дачыненні да ізатэрмічнага працэсу);

V / T = const (першы закон Гей-Люссака, які ўжываецца ў дачыненні да изобарического працэсу);

p / T = const (закон Шарля, ўжываецца ў дачыненні да изохорического працэсу).

Іншыя важныя формулы малекулярнай фізікі:

n = m / M = N / Na (формула для знаходжання колькасці рэчыва).

p = nkT.

У апошняй формуле n - канцэнтрацыя, k - канстанта, пастаянная Больцмана.

E = (3NkT) / 2 (формула для знаходжання цеплавой энергіі).

p = p ₁ + p ₂ + ... + _p i (формула для вызначэння ціску сумесі газаў, вядомая як закон Дальтона).

Формулы тэрмадынамікі і статыстычнай фізікі

Статыстычная фізіка таксама з'яўляецца раздзелам малекулярнай фізікі. Некаторыя формулы малекулярнай фізікі, якія выкарыстоўваюцца ў статыстычнай фізіцы і тэрмадынаміцы, прыведзены вышэй.

Q = mc (t ₂ -t ₁₎

Q = A + (U2-U _{1) (U} i - унутраная энергія)

dH = TdS + Vdp

Тут H - Энтальпія.

G - энергія Гібса, або тэрмадынамічны патэнцыял.

V = dG / dp

S = -dG / dT (S - энтрапія, велічыня, уведзеная Клаузиусом, мера верагоднасці).