Расчет величин, характеризующих молекулы.

 

1. Определите молярную массу воды и затем массу одной молекулы воды.

2. Определите количества вещества и число молекул, содержащихся в углекислом газе массой 1кг.

3. Сколько молекул содержится в 1 г кислорода? (≈ 1,8∙10²²)

4. Зная, что в 1 моле любого вещества 6,02∙10²³ молекул, найдите массу молекулы кислорода, если известно, что М = 0,032 кг/моль. (5,3∙10^-26 кг)

5. Какую массу имеют 2∙10²³ молекул азота? (9,3∙10^-3 кг)

6. 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Сколько молекул содержится в 1 м³ газа при нормальных условиях? (2,7∙10²⁵ м^-3)

 

Самостоятельная работа.

 

1. Определите число атомов в меди объёмом 1м³. Молярная масса меди равна

63,5 10^-3кг/моль, её плотность 9000кг/м³.

2. Кислород массой 0,32 кг занимает объем 2∙10^-3 м³. Найти концентрацию газа.

 

Урок № 8

Идеальный газ. Температура как мера средней кинетической энергии частиц. Уравнение состояния идеального газа.

Идеальный газ

Для объяснения свойств газов используют физическую модель идеальный газ.

Идеальный газ – это упрощенная модель газа, в которой:

· Размерами молекул газа можно пренебречь, считая их материальными точками.

· Между молекулами отсутствуют силы взаимодействия.

· Соударение частиц со стенками сосуда является абсолютно упругим.

· Движение отдельных молекул идеального газа подчиняется законам механики.

Реальные газы ведут себя подобно идеальным при достаточно больших разрежениях, когда расстояния между молекулами во много раз больше их размеров.

 

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

Уравнение связывает микропараметры и макропараметры (давление, объем и температуру) идеального газа.

Рассмотрим идеальный газ, который находится в кубическом сосуде. Каждая молекула упруго сталкивается со стенкой сосуда, при этом изменятся ее импульс. Столкновение всех молекул со стенкой на макроуровне ощущается как давление газа на сосуд. В формулах будут присутствовать средние значения, потому что какая-то молекула движется быстрее, какая-то помедленнее, для того, чтобы оценить примерную скорость, будем брать средние значения.

Основное уравнение МКТ имеет вид:

Температура - мера средней кинетической энергии молекул.

Средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре. Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы. При приближении температуры к абсолютному нулю энергия теплового движения молекул приближается к нулю. 

 

Уравнение, связывающее три макроскопических параметра р, V и Т, называют уравнением состояния идеального газа

 

Его называют уравнением Менделеева-Клапейрона.