Fizyka molekularna to rozbudowana dziedzina fizyki,badający budowę materii na poziomie molekularnym, zmiany makroparametrów układu pod wpływem środowiska zewnętrznego, przemiany fazowe. Właściwości polimerów i plazmy są również badane przez fizykę molekularną. W tym artykule podano wzory i definicje w tej sekcji, które będą przydatne w rozwiązywaniu problemów.
Podstawowe pojęcia sekcji
Cząsteczka jest najmniejszą jednostką substancji o wszystkich swoich właściwościach.
Идеальный газ - газ, для которого сила interakcja międzycząsteczkowa wynosi zero, cząsteczki są uważane za punkty materialne, a uderzenia między nimi są całkowicie elastyczne. Wiele formuł fizyki molekularnej stosuje się w odniesieniu do gazu idealnego.
Energia to ilość charakteryzująca zdolność systemu do działania.
Praca to ilość energii przekazanej do systemu poprzez zmianę jego parametrów.
Inne koncepcje w tej sekcji:temperatura, energia wewnętrzna, energia potencjalna, dyfuzja, przewodnictwo cieplne, ilość substancji, pojemność cieplna, parowanie, kondensacja, krystalizacja, para nasycona.
Podstawowe wzory
Link do wzorów fizyki molekularnejpomiędzy różnymi parametrami systemu. Główne wzory w tej sekcji obejmują równanie Clapeyrona, które opisuje stan gazu doskonałego, prawa Boyle'a, Charlesa i Gay-Lussaca.
Równanie Clapeyrona jest napisane w następujący sposób:
pV = nRT
Tutaj p to ciśnienie, n to ilość substancji w molach, R to uniwersalna stała gazowa, T to temperatura w kelwinach, V to objętość zajmowana przez gaz.
Inne prawa stanu uzyskuje się z tego wzoru fizyki molekularnej za pomocą prostych przekształceń:
pV = const (sformułowanie prawa Boyle-Mariotte'a, które jest stosowane do procesu izotermicznego);
V / T = const (pierwsze prawo Gay-Lussaca, które jest stosowane do procesu izobarycznego);
p / T = const (prawo Charlesa, zastosowane do procesu izochorycznego).
Inne ważne wzory w fizyce molekularnej:
n = m / M = N / Na (wzór do znajdowania ilości substancji).
p = nkT.
W ostatnim wzorze n to stężenie, k to stała, stała Boltzmanna.
E = (3NkT) / 2 (wzór na obliczenie energii cieplnej).
p = p1+ p2+ ... + pja (wzór na określenie ciśnienia mieszaniny gazów, znany jako prawo Daltona).
Wzory termodynamiki i fizyki statystycznej
Fizyka statystyczna to także dział fizyki molekularnej. Niektóre wzory fizyki molekularnej stosowane w fizyce statystycznej i termodynamice podano powyżej.
Q = mc (t2-t1)
Q = A + (U2-U1) (Uja - energia wewnętrzna)
dH = TdS + Vdp
Tutaj H jest entalpią.
G - energia Gibbsa, czyli potencjał termodynamiczny.
V = dG / dp
S = -dG / dT (S - entropia, wartość wprowadzona przez Clausiusa, miara prawdopodobieństwa).
