الفيزياء الجزيئية هي فرع واسع من الفيزياء ،التي تدرس بنية المادة على المستوى الجزيئي ، والتغير في المعلمات الكلية للنظام تحت تأثير البيئة الخارجية ، التحولات الطورية. يتم أيضًا استكشاف خصائص البوليمرات والبلازما بواسطة الفيزياء الجزيئية. يتم تقديم الصيغ والتعريفات لهذا القسم ، والتي هي مفيدة في حل المشاكل ، في هذه المقالة.
مفاهيم القسم
الجزيء هو أصغر وحدة لمادة بكل خصائصها.
الغاز المثالي هو الغاز الذي له قوةالتفاعل بين الجزيئات هو صفر ، وتعتبر الجزيئات نقاط مادية ، والتأثيرات بينها مرنة للغاية. يتم تطبيق العديد من صيغ الفيزياء الجزيئية بشكل خاص على الغاز المثالي.
الطاقة هي كمية تميز قدرة النظام على العمل.
العمل - كمية الطاقة المنقولة إلى النظام من خلال تغيير معلماته.
مفاهيم أخرى في هذا القسم:درجة الحرارة ، الطاقة الداخلية ، الطاقة الكامنة ، الانتشار ، التوصيل الحراري ، كمية المادة ، السعة الحرارية ، التبخر ، التكثيف ، التبلور ، البخار المشبع.
الصيغ الأساسية
ربط الصيغ الفيزيائية الجزيئيةبين معلمات النظام المختلفة. تتضمن الصيغ الرئيسية في هذا القسم معادلة Clapeyron ، التي تصف حالة الغاز المثالي ، قوانين بويل ، تشارلز و جاي-لوساك.
معادلة Clapeyron مكتوبة على النحو التالي:
PV = nRT
هنا p هو الضغط ، n هي كمية المادة في الشامات ، R هو ثابت الغاز العالمي ، T هي درجة الحرارة في kelvins ، V هو الحجم الذي يشغله الغاز.
من هذه الصيغة للفيزياء الجزيئية بمساعدة التحولات البسيطة ، يتم أيضًا الحصول على قوانين دولة أخرى:
pV = const (صياغة قانون Boyle-Mariotte ، الذي يتم تطبيقه على عملية متساوي الحرارة) ؛
V / T = const (أول قانون للمثليين جنسياً ينطبق على العملية العازلة) ؛
p / T = const (قانون تشارلز ، ينطبق على عملية Isochoric).
صيغ مهمة أخرى للفيزياء الجزيئية:
n = m / M = N / Na (صيغة لإيجاد كمية المادة).
ع = nkT.
في الصيغة الأخيرة ، ن هو التركيز ، ك هو الثابت ، ثابت بولتزمان.
E = (3NkT) / 2 (صيغة لإيجاد الطاقة الحرارية).
ص = ص1+ ص2+ ... + صو (صيغة لتحديد ضغط خليط الغاز ، المعروف بقانون دالتون).
صيغ الديناميكا الحرارية والفيزياء الإحصائية
الفيزياء الإحصائية هي أيضًا فرع من الفيزياء الجزيئية. يتم إعطاء بعض صيغ الفيزياء الجزيئية المستخدمة في الفيزياء الإحصائية والديناميكا الحرارية أعلاه.
س = مولودية (ر2-ت1)
س = A + (U2-U1) (يوو - الطاقة الداخلية)
dH = TdS + Vdp
هنا H هو المحتوى الحراري.
ز - طاقة جيبس أو إمكانات الديناميكا الحرارية.
V = دي جي / دي بي
S = -dG / dT (S - إنتروبيا ، القيمة التي قدمها كلاوسيوس ، مقياس الاحتمال).
