lect2mol (1083137), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Температура этой точки по данной шкале равна 273,16 К.Температура T = 0 K называется нулем Кельвина.Термодинамическая температура(T ) и температура (t ) поМеждународной практической шкале связаны соотношениемT = 273,15 + toНормальные условия: T0 = 273,15 К = 0 C , p0 = 101325 Па .4. Идеальный газ.Физическая модель, согласно которой:1) собственный объем молекул газа пренебрежимо мал по сравнению собъемом сосуда;2) между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;3) столкновения молекул газа между собой и со стенками сосудаабсолютно упругие.Исходя из этого идеальный газ можно рассматривать как совокупностьбеспорядочно движущихся молекул-шариков, имеющих пренебрежимо малыйсобственный объем и не взаимодействующих друг с другом на расстоянии.Законы, описывающие поведение идеальных газов — законы БойляМариотта, Авогадро, Дальтона, Гей-Люссака.5.
Закон Бойля-Мариотта.Для данной массы газа m при постояннойтемпературе T произведение давления p на объем Vесть величина постоянная:pV = const при T = const и m = constКривая, изображающая зависимость между p и V ,характеризующая свойства вещества при постояннойтемпературе, называется изотермой. Изотермы —гиперболы, расположенные на графике тем выше, чемвыше температура происходящего процесса.Молекулярная физика и термодинамикаpT3T2T растетT1OV2–42–296. Закон Авогадро.Количество вещества ν — физическая величина, определяемая числомспецифических структурных элементов — молекул, атомов или ионов, изкоторых состоит вещество.Единица количества вещества — моль — количество веществасистемы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержитсяв 0,012 кг изотопа углерода 12С.1В одном моле различных веществ содержитсяN A = 6,022 ⋅ 10 23одно и то же число молекул N A , называемое числоммольАвогадро.Закон Авогадро: моли любых газов при одинаковой температуре идавлении занимают одинаковые объемы.3При нормальных условиях (T = T0 , p = p0 ) этотVµ = 22,41 ⋅ 10 −3объем Vµ (молярный объем) равен:Молярная масса µ =ммольmm— это масса одного моля вещества.
Отсюда: ν =µνЕдиница молярной массы — килограмм на моль (кг/моль).7. Закон Дальтона.Парциальное давление — давление, которое производил бы газ,входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объем, равныйобъему смеси при той же температуре.Закон Дальтона: давление смеси идеальных газов равно суммепарциальных давлений p1 , p 2 ,K, pn входящих в нее газов:p = p1 + p2 + K + pnилиp = ∑ pn8. Закон Гей-Люссака.1) Давление p данной массы m газа при постоянномобъеме изменяется линейно с температурой t :p = p0 (1 + α t ) , при V = const , m = const .2) Объем V данной массы m газа при постоянномдавлении изменяется линейно с температурой t :V = V0 (1 + α t ) , при p = const ; m = const .где α =1273K -1 , V0 и p0 — объем и давление приt = 0o C ;Процесс, протекающий при постоянном давлении,называется изобарным.
На диаграмме в координатах(V , t ) этот процесс изображается прямой, называемойизобарой.Процесс, протекающий при постоянном объеме,называется изохорным. На диаграмме в координатах( p, t ) он изображается прямой, называемой изохорой.Изобары и изохоры пересекают ось температуры вА.Н.Огурцов. Лекции по физике.n60.
Дефекты в кристаллах.Дефектами кристаллической решетки называются отклонения отупорядоченного расположения частиц в узлах решетки. Дефекты делятся намакроскопические, возникающие в процессе образования и роста кристаллов(например, трещины, поры, инородные макроскопические включения), имикроскопические, обусловленные микроскопическими отклонениями отпериодичности.Микродефекты делятся на точечные и линейные.
Точечные дефектыбывают трех типов: 1) вакансия — отсутствие атома в узле кристаллическойрешетки (а); 2) междоузельный атом—атом,внедрившийсявмеждоузельное пространство (b); 3)примесный атом — атом примеси,либо замещающий атом основноговещества в кристаллической решетке(примесьзамещения(с)),либовнедрившийся в междоузельное пространство (примесь внедрения).Точечные дефекты нарушают только ближний порядок в кристаллах.Линейные дефекты нарушают дальний порядок. Особое место средилинейных дефектов занимают дислокации — линейные дефекты,нарушающиеправильноечередованиеатомных плоскостей. Различают краевые(край атомной плоскости, обрывающейся вкристалле (а)) и винтовые (атомныеплоскостиобразуютвинтовуюповерхность (б)) дислокации.61.
Теплоемкость твердых тел.Рассмотрим идеальную кристаллическую решетку, в узлах которойчастицы, принимаемые за материальные точки, колеблются вблизи положенийравновесия в трех взаимно перпендикулярных направлениях (триколебательные степени свободы, каждая из которых обладает энергией kT ).Внутренняя энергия моля твердого телаU µ = 3N A kT = 3RTгде N A — число Авогадро, R — молярная газовая постоянная.Молярная теплоемкость твердого тела:CV =dU µdT= 3R = 25Дж— закон Дюлонга и Пти —моль ⋅ Кмолярная теплоемкость химически простых тел в кристаллическомсостоянии одинакова (равна 3R ) и не зависит от температуры.Если твердое тело является химическим соединением (например NaCl), точисло частиц в моле равно nN A , где n — число атомов в молекуле (для NaClчисло частиц в моле равно 2 N A , поскольку в одном моле NaCl содержится N Aатомов Na и N A атомов Cl).Молярная теплоемкость твердых химических соединенийCV = 3nR = 25 ⋅ nДжмоль ⋅ КМолекулярная физика и термодинамика2–282–5для жидкостей, характерен ближний порядок в расположении частиц, но, вотличие от жидкостей, подвижность частиц в них довольно мала.Органические аморфные тела, молекулы которых состоят из большогочисла одинаковых длинных молекулярных цепочек, соединенных химическимисвязями, называются полимерами (например, каучук, полиэтилен, резина).точке t = − 1α = −273 C .
Если начало отсчета сместить в эту точку, то получим59. Типы кристаллов.В зависимости от рода частиц, расположенных в узлах кристаллическойрешетки, и характера сил взаимодействия между ними кристаллыподразделяются на четыре типа: ионные, атомные, металлические,молекулярные.Ионные кристаллы.
В узлах кристаллической решетки располагаютсяпоочередно ионы противоположного знака.Структурырешетокдвухнаиболеехарактерных ионных кристаллов — NaCl(решетка представляет собой две одинаковыегранецентрированные кубические решетки,вложенные друг в друга; в узлах одной из этихрешеток находятся ионы Na+, в узлах другой —ионы Cl–) и CsCl (кубическая объемноцентрированая решетка — в центре каждой элементарной ячейки находитсяион) — показаны на рисунке. Связь, обусловленная кулоновскими силамипритяжения между разноименно заряженными ионами называется ионной.Атомные кристаллы. В узлах кристаллической решетки располагаютсянейтральные атомы, удерживающиеся в узлах решеткиковалентнымисвязямиквантово-механическогопроисхождения (у соседних атомов обобществляютсявалентные электроны, наименее связанные с атомом).Пример атомных кристаллов — алмаз и графит.В алмазе каждый атомуглерода связан с четырьмятакими же атомами, которыерасполагаются на одинаковых расстояниях от него ввершинах тетраэдра.
В графите атомы углеродаупакованы в плоские слои, связанные между собойслабыми ван-дер-ваальсовыми силами.Металлические кристаллы. В узлах кристаллической решеткирасполагаютсяположительныеионыметалла.Приобразованиикристаллической решетки валентные электроны, слабо связанные с атомами,отделяются от атомов и коллективизируются: они уже принадлежат не одномуатому, как в случае ионной связи, и не паре соседних атомов, как в случаековалентной связи, а всему кристаллу в целом.Молекулярные кристаллы. В узлах кристаллической решеткирасполагаются нейтральные молекулы вещества, силы взаимодействия междукоторыми обусловлены незначительным взаимным смещением электронов вэлектронных оболочках атомов.
Эти силы называются ван-дер-ваальсовыми,тат как они имеют ту же природу, что и силы притяжения между молекулами,приводящими к отклонению газов от идеальности. Примеры молекулярныхкристаллов — органические соединения (например, парафин), инертные газы(Ne, Ar, Kr, Xe) и атмосферные газы CO2, O2, N2 в твердом состоянии, лед, и т.д.Откуда:А.Н.Огурцов. Лекции по физике.oшкалу Кельвина (термодинамическую температуру): T = t +В термодинамической шкале температур:V = V0 (1 + α t ) = V0αT ,V1 T1V= const=илиV2 T2Tp1 T1P= const=илиp2 T2T1 .αp = p0 (1 + α t ) = p0αTприp = const ; m = constприV = const ; m = const (з-н Шарля),где индексы 1 и 2 относятся к произвольным состояниям, лежащим наодной изобаре или изохоре.9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
