МКТ– молекулярно-кинетическая теория

Цель МКТ – это объяснение строения и свойств различных макроскопических тел и тепловых явлений, в них протекающих, движением и взаимодействием частиц, из которых состоят тела.

Макроскопические тела – большие тела, состоящие из огромного числа молекул.

Тепловые явления – явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел.

Основные утверждения МКТ:

1. Вещество состоит из частиц (молекул и атомов).
2. Между частицами есть промежутки.
3. Частицы беспорядочно и непрерывно движутся.
4. Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

Броуновское движение - это тепловое движение взвешенных частиц в жидкости (или газе).

Броуновское движение стало доказательством непрерывного и хаотичного (теплового) движения молекул вещества.
- открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г.
- дано теоретическое объяснение на основе МКТ А. Эйнштейном в 1905 г.
- экспериментально подтверждено франц. физиком Ж. Перреном.

Размеры частиц:диаметр любого атома составляет около см.

Число молекул в веществе:

где V – объем вещества,

V_o – объем одной молекулы

Масса одной молекулы:
где m – масса вещества,

N – число молекул в веществе

Единица измерения массы в СИ: [m]= 1 кг

В атомной физике массу обычно измеряют в атомных единицах массы (а.е.м.).
Условно принято считать за 1 а.е.м. :

Относительная молекулярная масса вещества:

Массу молекулы любого вещества можно сравнить с 1/12 массы молекулы углерода.

где числитель - это масса молекулы, а знаменатель - 1/12 массы атома углерода
–величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса химического элемента:

где числитель - это масса атома, а знаменатель - 1/12 массы атома углерода
–величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения
Относительная атомная масса каждого химического элемента дана в таблице Менделеева.

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс химических элементов, входящих в состав молекулы вещества.
(относительную атомную массу любого химического элемента берем из таблицы Менделеева!)

Количество вещества:

Количество вещества (ν) определяет относительное число молекул в теле.

где N – число молекул в теле, а Na - постоянная Авогадро
Единица измерения количества вещества в системе СИ: [ν]= 1 моль
1 моль – это количество вещества, в котором содержится столько молекул (или атомов), сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.
Молярная масса (M) - это масса вещества, взятого в одном моле, или иначе - это масса одного моля вещества

где – масса молекулы, - постоянная Авогадро

Единица измерения молярной массы: [M]=1 кг/моль.

Масса любого количества вещества:

Количество вещества:

Число молекул в веществе:

Молярная масса:

Масса одной молекулы:

Связь между относительной молекулярной массой и молярной массой:

Концентрации молекул:

где N - число молекул газа
V - объем газа

Плотности газа:

где m_o - масса молекулы
n - концентрация молекул (1/м³)

Температура

Температура - это мера средней кинетической энергии молекул, характеризует степень нагретости тел.
Прибор для измерения температуры - термометр.

Абсолютная шкала температур

- введена англ. физиком У. Кельвином
- нет отрицательных температур
Единица абсолютной температуры в СИ: [T] = 1K (Кельвин)
Нулевая температура абсолютной шкалы – это абсолютный ноль ( 0К = -273 С ), самая низкая температура в природе. В настоящее время достигнута самая низкая температура - 0,0001К.
По величине 1К равен 1 градусу по шкале Цельсия.

Связь абсолютной шкалы со шкалой Цельсия:в формулах абсолютная температура обозначается буквой «Т», а температура по шкале Цельсия буквой «t».

pV =

Основное уравнение МКТ газа

Основное уравнение МКТ связывает микропараметры частиц ( массу молекулы, среднюю кинетическую энергию молекул, средний квадрат скорости молекул) с макропараметрами газа (р - давление, V - объем, Т - температура).

средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул средняя квадратичная скорость

р = пkТ

средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул

Средняя квадратичная скорость: =

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа: U = = pV