Molekulārās fizikas pamatformulas

Molekulārā fizika ir plaša fizikas daļa,kas analizē vielas struktūru molekulārā līmenī, izmaiņas sistēmas makroparametros ārējās vides ietekmē, fāzes pārejas. Polimēru un plazmas īpašības tiek pētītas arī molekulārā fizikā. Šajā sadaļā ir sniegtas šīs sadaļas formulas un definīcijas, kas ir noderīgas problēmu risināšanā.

Sadaļas pamatjēdzieni

Molekula ir mazākās vielas vienība, kurai ir visas tās īpašības.

Ideāla gāze ir gāze, kuras jaudastarpmolekulārā mijiedarbība ir nulle, molekulas tiek uzskatītas par būtiskiem punktiem, un starp tām notiekošie sitieni ir absolūti elastīgi. Daudzas molekulārās fizikas formulas tiek piemērotas attiecībā uz ideālo gāzi.

Enerģija ir daudzums, kas raksturo sistēmas spēju veikt darbu.

Darbs - sistēmā nodotās enerģijas daudzums, mainot tā parametrus.

Citi šīs sadaļas jēdzieni:temperatūra, iekšējā enerģija, potenciālā enerģija, difūzija, siltuma vadītspēja, vielas daudzums, siltuma jauda, ​​iztvaikošana, kondensācija, kristalizācija, piesātināts tvaiks.

Pamatformulas

Molekulārās fizikas formulas saitestarp dažādiem sistēmas parametriem. Galvenās formulas šajā sadaļā ietver Clapeyron vienādojumu, kas apraksta ideālas gāzes stāvokli, Boyle, Charles un Gay-Lussac likumus.

Clapeyron vienādojums ir rakstīts kā:

pV = nRT

Šeit p ir spiediens, n ir vielas daudzums molos, R ir universālā gāzes konstante, T ir temperatūra Kelvina, V ir gāzes aizņemtais tilpums.

No šīs molekulārās fizikas formulas, izmantojot vienkāršus pārveidojumus, tiek iegūti citi valsts likumi:

pV = const (Boyle-Mariotte likuma formulējums, kas attiecas uz izotermisko procesu);

V / T = const (pirmais Gay-Lussac likums, kas attiecas uz izobarisko procesu);

p / T = const (Čārlza likums attiecas uz izocorisko procesu).

Citas svarīgas molekulārās fizikas formulas:

n = m / M = N / Na (vielas daudzuma noteikšanas formula).

p = nkT.

Pēdējā formulā n ir koncentrācija, k ir konstante, Boltzmann konstante.

E = (3NkT) / 2 (formula siltuma enerģijas atrašanai).

p = p₁+ n₂+ ... + n_un (formula, lai noteiktu gāzes maisījumu spiedienu, kas pazīstams kā Daltona likums).

Termodinamikas un statistikas fizikas formulas

Statistiskā fizika ir arī molekulārās fizikas daļa. Dažas molekulārās fizikas formulas, ko izmanto statistikas fizikā un termodinamikā, ir dotas iepriekš.

Q = mc (t₂-t₁)

Q = A + (U2-U₁) (Y_un - iekšējā enerģija)

dH = TdS + Vdp

Šeit H ir entalpija.

G ir Gibsa enerģija vai termodinamiskais potenciāls.

V = dG / dp

S = -dG / dT (S ir entropija, vērtība, ko ievieš Clausius, varbūtības mērs).