Основные формулы. называтьизученные вещества по «тривиальной» и международной номенклатурам;

Введение

Практические занятия являются одной из важнейших компонент учебного процесса по физике. Они способствуют приобщению студентов к самостоятельной работе, учат анализировать изучаемые физические явления, использовать на практике полученные теоретические знания.

Предназначены для студентов, изучающих раздел курса общей физики «Основы молекулярной физики и термодинамики». В методических указаниях представлены примеры решения типичных задач разной степени трудности. Решения сопровождаются необходимыми примерами и комментариями. Задачи систематизированы по основным темам раздела. Приведены основные формулы, облегчающие усвоение алгоритмов решения задач.

Основы молекулярной физики и термодинамики

 

Основные формулы

 

Количество вещества ,

где

N – число молекул,

N_A – постоянная Авогадро,

m – масса вещества,

M – молярная масса.

 

Уравнение Менделеева- Клайперона

,

где

р – давление газа,

V – его объем,

R – молярная газовая постоянная,

T – термодинамическая температура.

 

Уравнение молекулярно – кинетической теории газов

,

где

n ₀ – концентрация молекул,

< E _пост> – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул,

m ₀ – масса молекулы,

< υ;_кв> – средняя квадратичная скорость.

 

Средняя кинетическая энергия молекулы

,

где

i – число степеней свободы,

k – постоянная Больцмана.

 

Внутренняя энергия идеального газа

.

Скорости молекул:

средняя квадратичная ,

средняя арифметическая ,

наиболее вероятная .

 

Средняя длина свободного пробега молекулы

,

где d – эффективный диаметр молекулы.

 

Среднее число столкновений молекулы в единицу времени

.

 

Уравнение диффузии

,

где

D – коэффициент диффузии,

Ρ – плотность,

dS – элементарная площадка, перпендикулярная к оси Х.

 

Уравнение теплопроводности

,

где χ – коэффициент теплопроводности.

 

Сила внутреннего трения ,

гдеη – динамическая вязкость.

 

Коэффициент диффузии .

 

Вязкость (динамическая) .

 

Теплопроводность ,

где с_V - удельная изохорная теплоемкость.

 

Молярная теплоемкость идеального газа:

Изохорная ,

Изобарная .

 

Первое начало термодинамики

 

Работа расширения газа при процессе:

Изобарном ,

Изотермическом ,

адиабатном

,

где .

 

Уравнение Пуассона (уравнение адиабатного процесса)

, , .

 

Коэффициент полезного действия цикла Карно

,

где

Q и T – количество теплоты, полученное от нагревателя, и его температура,

Q ₀ и T ₀ – количество теплоты, переданное холодильнику, и его температура.

Изменение энтропии при переходе из состояния 1 в состояние 2

Уравнение Ван - дер - Ваальса:

для 1 моль газа ,

для ν моль газа ,

где a и b – постоянные Ван - дер - Ваальса,

V_M – объем 1 литра газа.

 

Критические параметры .

 

Собственный объем молекулы .

 

Высота поднятия жидкости в капилляре радиусом r

.