Základní vzorce molekulární fyziky

Molekulární fyzika je rozsáhlé odvětví fyziky,který studuje strukturu hmoty na molekulární úrovni, změnu v makroparametrech systému pod vlivem vnějšího prostředí, fázové přechody. Vlastnosti polymerů a plazmy jsou také zkoumány molekulární fyzikou. Vzorce a definice této části, které jsou užitečné při řešení problémů, jsou uvedeny v tomto článku.

Koncepty sekce

Molekula je nejmenší jednotka látky se všemi svými vlastnostmi.

Ideálním plynem je plyn, pro který je sílaintermolekulární interakce je nula, molekuly jsou považovány za materiální body a dopady mezi nimi jsou absolutně elastické. Mnoho vzorců molekulární fyziky je aplikováno speciálně na ideální plyn.

Energie je množství, které charakterizuje schopnost systému vykonávat práci.

Práce - množství energie přenesené do systému změnou jeho parametrů.

Další koncepty v této sekci:teplota, vnitřní energie, potenciální energie, difúze, tepelná vodivost, množství látky, tepelná kapacita, odpařování, kondenzace, krystalizace, nasycená pára.

Základní vzorce

Molekulární fyzikální vzorce Bindmezi různými parametry systému. Mezi hlavní vzorce v této části patří Clapeyronova rovnice, která popisuje stav ideálního plynu, zákony Boyla, Karla a Gay-Lussac.

Clapeyronova rovnice je psána takto:

pV = nRT

Zde p je tlak, n je množství látky v molech, R je univerzální plynová konstanta, T je teplota v kelvinech, V je objem obsazený plynem.

Z tohoto vzorce molekulární fyziky pomocí jednoduchých transformací jsou získány i další zákony státu:

pV = const (formulace Boyle-Mariotteova zákona, který je aplikován na izotermický proces);

V / T = const (první zákon Gay-Lussac, který se vztahuje na izobarický proces);

p / T = const (Charlesův zákon, platí pro isochorický proces).

Další důležité vzorce molekulární fyziky:

n = m / M = N / Na (vzorec pro zjištění množství látky).

p = nkT.

V posledním vzorci n je koncentrace, k je konstanta, Boltzmannova konstanta.

E = (3NkT) / 2 (vzorec pro zjištění tepelné energie).

p = p₁+ str₂+ ... + p_a (vzorec pro stanovení tlaku směsi plynů, známý jako Daltonův zákon).

Formulace termodynamiky a statistické fyziky

Statistická fyzika je také odvětví molekulární fyziky. Některé vzorce molekulární fyziky používané ve statistické fyzice a termodynamice jsou uvedeny výše.

Q = mc (t₂-t₁).

Q = A + (U2-U₁) (U_a - vnitřní energie)

dH = TdS + Vdp

Zde H je entalpie.

G - Gibbsova energie nebo termodynamický potenciál.

V = dG / dp

S = -dG / dT (S - entropie, hodnota zavedená Clausiusem, míra pravděpodobnosti).