Grunnleggende formler for molekylær fysikk

Молекулярная физика - обширный раздел физики, som studerer stoffets struktur på molekylært nivå, endringer i makroparametrene til systemet under påvirkning av det ytre miljø, faseoverganger. Egenskapene til polymerer og plasma blir også utforsket av molekylær fysikk. Formlene og definisjonene i denne delen, som er nyttige for å løse problemer, er gitt i denne artikkelen.

De grunnleggende konseptene i seksjonen

Et molekyl er den minste enheten av et stoff med alle dens egenskaper.

Den ideelle gassen er gass for hvilken styrkeden intermolekylære interaksjonen er null, molekylene blir betraktet som materielle punkter, og virkningene mellom dem er absolutt elastiske. Mange molekylære fysikkformler brukes spesielt på den ideelle gassen.

Energi er en mengde som kjennetegner et systems evne til å utføre arbeid.

Arbeid - mengden energi som overføres til systemet gjennom en endring i dens parametere.

Andre konsepter i denne delen:temperatur, indre energi, potensiell energi, diffusjon, varmeledningsevne, mengde stoff, varmekapasitet, fordamping, kondensasjon, krystallisering, mettet damp.

Grunnleggende formler

Molekylær fysikk Formler Bindmellom forskjellige systemparametere. De viktigste formlene i dette avsnittet inkluderer Clapeyron-ligningen, som beskriver tilstanden til en ideell gass, lovene til Boyle, Charles og Gay-Lussac.

Clapeyron-ligningen er skrevet på følgende måte:

pV = nRT

Her er p trykk, n er mengden stoff i mol, R er den universelle gasskonstanten, T er temperaturen i kelvin, V er volumet som opptas av gassen.

Fra denne formelen for molekylær fysikk ved hjelp av enkle transformasjoner oppnås også andre statlige lover:

pV = const (formuleringen av Boyle-Mariotte-loven, som er anvendt på den isotermiske prosessen);

V / T = const (den første Gay-Lussac-loven som gjelder for den isobariske prosessen);

p / T = const (Charles-loven, gjelder den isochoriske prosessen).

Andre viktige formler for molekylær fysikk:

n = m / M = N / Na (formel for å finne stoffmengden).

p = nkT.

I den siste formelen er n konsentrasjonen, k er den konstante, Boltzmann-konstanten.

E = (3NkT) / 2 (formel for å finne termisk energi).

p = p₁+ s₂+ ... + s_og (formel for å bestemme trykket til en gassblanding, kjent som Daltons lov).

Formler for termodynamikk og statistisk fysikk

Statistisk fysikk er også en gren av molekylær fysikk. Noen formler for molekylær fysikk brukt i statistisk fysikk og termodynamikk er gitt ovenfor.

Q = mc (t₂-t₁)

Q = A + (U2-U₁) (U_og - indre energi)

dH = TdS + Vdp

Her er H entalpien.

G - Gibbs energi, eller termodynamisk potensial.

V = dG / dp

S = -dG / dT (S - entropi, verdi introdusert av Clausius, mål for sannsynlighet).