Молекулярная структура вещества - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Основные понятия и законы химии. Относительная атомная и молекулярная... 1 8.21kb.
1 Силы связи в твердых телах Электронная структура атомов. Химическая... 1 100.62kb.
Определение простейшей химической формулы вещества по известным массовым... 1 71.2kb.
А проникновения молекул одного вещества в промежутки между молекулами... 1 45.86kb.
Ростовые вещества, химические вещества, вырабатываемые в растениях... 1 218.15kb.
Глава фазовая функция блеска астероида 1 132.41kb.
Роль эолового и ледового переноса осадочного материала (включая загрязняющие... 1 60.34kb.
Программа «Молекулярная геохимия и биогеохимия» 1 286.03kb.
Лекция 17. Намагниченность. Магнитные свойства вещества 1 47.1kb.
Молекулярная физика. Термодинамика 1 59.66kb.
Молекулярная физика задания уровня 3 379.29kb.
В отечественном законодательстве достаточно давно устоялось мнение... 1 41.67kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Молекулярная структура вещества - страница №1/1

Молекулярная структура вещества


  1. Атомная единица массы (а.е.м.) составляет 1/12 массы атома изотопа углерода :

1 а.е.м.= =1,6605710 –27 кг.

  1. Относительная молекулярная (атомная) масса Mrэто масса молекулы (атома), выраженная в атомных единицах массы:

Mr= ,

где m0масса молекулы (атома).



  1. Моль – это количество вещества, содержащее столько же молекул (атомов), сколько их содержится в 12 г изотопа углерода .

Число NA молекул (атомов) в одном моле называют числом Авогадро.

  1. Молярная масса М – это масса одного моля вещества.

Молярная масса в граммах численно равна относительной молекулярной массе Mr.

  1. Количество вещества ( в молях)

,

где m – масса вещества.


Идеальный газ

  1. Уравнения изопроцессов для постоянной массы газа:

при постоянной температуре (закон Бойля-Мариотта);

при постоянном объеме , или (закон Гей-Люссака);

при постоянном давлении , или (закон Шарля);

здесь температура по шкале Цельсия, р0 и давление и объем при ; ; - температура по шкале Кельвина (абсолютная температура).

2. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона–Менделеева):

,

где R — молярная газовая постоянная.

3. Давление смеси газов (закон Дальтона)

p=р1+р2+р3+…+рN,

где р1, р2, р3,…рN — парциальные давления компонентов смеси.

4. Основное уравнение кинетической теории идеальных газов:

,

где концентрация газа, масса молекулы, средняя квадратичная скорость, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.

5. Связь между и абсолютной температурой:

=,

где постоянная Больцмана.

6. Уравнение состояния идеального газа может быть представлено также в виде:

.

Элементы статистики идеального газа

1. Относительная флуктуация числа молекул газа в некоторой части объема газа



где среднее число молекул газа в этой части объема

2. Распределение Больцмана для концентрации частиц во внешнем потенциальном поле:

,

где потенциальная энергия частицы, концентрация в точке, где .

3. Барометрическая формула для зависимости атмосферного давления от высоты :

,

где p0 — давление при z=0.

4. Функции распределения Максвелла для скоростей молекул:

.

,

где m — масса молекулы.

5. Наиболее вероятная, средняя и средняя квадратичная скорости молекулы:

,

.

.

6. Среднее число ударов молекул газа о единицу поверхности стенки:



.

7. Распределение Ферми-Дирака для газа невзаимодействующих ферми-частиц: среднее число частиц с энергией  при температуре Т



, где - энергия Ферми;

8. Энергия Ферми при :



,

где концентрация ферми-частиц, постоянная Планка.

9. Распределение Бозе-Эйнштейна для систем с переменным числом бозонов: среднее число частиц с энергией  при температуре Т

.

10. Число фазовых ячеек в единице объема для частиц с импульсами в интервале :



.

Первое начало термодинамики

1. Первое начало термодинамики:

Q=dU+A (1)

где Q — количество теплоты, полученное или отданное системой, dU — изменение внутренней энергии, A — работа, совершенная системой.

2. Работа, совершаемая системой, при переходе из состояния 1 в состояние 2:

.

Чтобы взять этот интеграл, надо знать зависимость в процессе 1 – 2.

3. Внутренняя энергия идеального газа массы при температуре Т:

,

где CV — молярная теплоемкость при постоянном объеме, - число степеней свободы молекулы.

4. Соотношение Майера для идеального газа:

Cp=CV+R, (2)

где CV и Cp — молярные теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, соответственно.

5. Уравнение Пуассона для равновесного адиабатического процесса:

PV=const, (3)

где = Cp/СV — постоянная адиабаты.

6. Скорость звука в газе

(  - плотность газа). (4)

7. Уравнение политропического процесса, т.е. процесса, протекающего с постоянной теплоемкостью С:



PVn=const, (5)

где — показатель политропы.



Второе начало термодинамики

1. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины:



,

где А — работа, совершенная тепловой машиной за один цикл, Q1 — количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя, Q2 — количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику.

2. КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно:

,

где Т1 и Т2 —температуры нагревателя и холодильника, соответственно.

3. Изменение энтропии системы

,

причем интеграл берется по любому обратимому пути (процессу), переводящему систему из состояния 1 в состояние 2.

4. Изменение энтропии моля идеального газа в координатах (V,T), (p,T) и (p,V):





5. Изменение энтропии жидкости или твердого тела массы т при изменении температуры



,

где с – удельная теплоемкость.


Процессы переноса в газах

1. Число столкновений, испытываемых одной молекулой газа в 1 секунду



,

где d2 — сечение рассеяния молекул, d — эффективный диаметр молекулы, n — концентрация, — средняя скорость молекулы.

2. Среднее время свободного пробега молекулы:

.

3. Средняя длина свободного пробега:



.

4. Коэффициент диффузии в газе:



.

5. Коэффициент теплопроводности газа:



где — плотность газа, сV — его удельная теплоемкость при постоянном объеме.

6. Коэффициент вязкости газа:

.

7. Сила внутреннего трения между двумя слоями газа или жидкости



,

где - площадь соприкосновения слоев, - градиент скорости движения газа или жидкости в направлении оси Х, перпендикулярной направлению движения слоев.

8. Уравнение Фурье для теплового потока dФ через площадку dS в направлении оси Х:

dФ =.

Реальные газы и жидкости.

1. Уравнение состояния Ван–дер–Ваальса:



,

где а и b —постоянные Ван-дер-Ваальса для данного реального газа, — количество вещества (молей).

2. Внутренняя энергия реального газа:

.

3. Связь критических параметров с постоянными Ван–дер–Ваальса а и b:



Vк=3b; .

4. Критические параметры состояния связаны соотношением:



.

5. Уравнение Ван–дер–Ваальса в приведенных параметрах (закон соответственных состояний) для одного моля газа:



,

где , , .


Поверхностные и капиллярные явления в жидкости

  1. Сила поверхностного натяжения, действующая на линию, ограничивающую поверхность:

,

где - длина границы, — коэффициент поверхностного натяжения.



  1. Добавочная (свободная) энергия поверхности площади :

.

3. Добавочное (лапласовское) давление под искривленной поверхностью жидкости:



,

где R1 и R2 — радиусы кривизны двух взаимно перпендикулярных нормальных сечений поверхности жидкости.  0, если центр кривизны сечения находится внутри жидкости.

4. Высота подъема жидкости в капилляре:

,

где — краевой угол на границе твердое тело–жидкость, R — радиус капилляра.


. Равновесие фаз. Фазовые переходы

1. Уравнение Клапейрона–Клаузиуса, определяющее наклон кривой равновесия двух фаз:



,

где 12 — удельная теплота фазового перехода 12, v1 и v2 — удельные объемы вещества в фазах 1 и 2.


Тепловые свойства твердых тел

1. Линейный размер тела при температуре t:



l=l0(1+t),

где l0 — линейный размер при t0=0 С, — температурный коэффициент линейного расширения.

2. Уравнение Фурье для теплового потока через площадку dS в направлении оси х:

dФ =,

где k — коэффициент теплопроводности.

3. Закон Дюлонга–Пти для теплоемкости твердых тел:

С=3R.

4. Средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы квантового осциллятора:



.

5. Формула Дебая для молярной теплоемкости кристаллов:



,

где - температура Дебая, - максимальная частота собственных колебаний атомов.



6. При Т  молярная теплоемкость диэлектрического кристалла (по Дебаю)

.


izumzum.ru