Примерный перечень вопросов к коллоквиуму-2

1. Физические основы молекулярно-кинетической теории. Газовые законы. Идеальный газ. Термодинамические параметры. Уравнение состояния идеального газа ?

Ответ:

Основные положения молекулярно-кинетической теории:

• Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.

• Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

• Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ.

•  Абсолютная температура.

Если предположить, что закон теплового расширения справедлив и для низких температур (чего нельзя принять без ограничений), можно получить чисто вычислительным путём: при t = - 273ºС объем газа обратится в нуль. Абсолютный нуль лежит при - 273ºС.Абсолютная температура (шкала Кельвина) => Тº = 273 + tºС.

• Закон  Гей – Люссака.

Из закона расширения следует: при постоянном давлении объемы газов относятся, как абсолютные температуры:

V1 : V2 = T1 : T2, Закон Гей – Люссака.

• Закон Бойля - Мариотта.

 Закон устанавливает зависимость объема газа от давления при неизменной температуре. Получается:

p₁V₁ / Т₁ = p₂V₂ / Т₂ – уравнение состояния идеального газа.

• Изменение удельного веса и плотности с температурой.

Из того, что объем изменяется при нагревании, следует, что удельный вес и плотность также зависят от температуры. В таблицах обе величины обычно приводятся к 0ºС и давлению 760 мм рт. ст.

                                      Приведение массы к нормальным условиям.

                                      Вес газа:

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ В МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

Идеальный газ – это модель реального газа, которая обладает следующими свойствами:

• Молекулы пренебрежимо малы по сравнению со средним расстоянием между ними.

• Молекулы ведут себя подобно маленьким твердым шарикам: они упруго сталкиваются между собой и со стенками сосуда, никаких других взаимодействий между ними нет.

• Молекулы находятся в непрекращающемся хаотическом движении.

Уравнение состояния идеального газа :

2. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории ?

Ответ:

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов :

3. Закон распределения молекул по скоростям и энергиям. Наиболее вероятная скорость. Средняя арифметическая скорость ?

Ответ:

Если газ находится в равновесии, молекулы движутся хаотически, и все направления их движения равновероятны. Скорости молекул могут быть самыми различными по модулю и при каждом соударении с другими молекулами изменяются случайным образом.

Cредняя кинетическая энергия молекулы идеального газа:

Средняя квадратичная скорость молекул :