Formule de bază ale fizicii moleculare

Fizica moleculară este vastă secțiunea fizică, care studiază structura materiei la nivel molecular, modificări ale macroparameterelor sistemului sub influența mediului extern, tranziții de fază. Proprietățile polimerilor și plasmei sunt de asemenea investigate de fizica moleculară. Formulele și definițiile acestei secțiuni, care vor fi utile în rezolvarea problemelor, sunt date în acest articol.

Concepte de bază ale secțiunii

O moleculă este cea mai mică unitate a unei substanțe care posedă toate proprietățile sale.

Gazul ideal este un gaz pentru care forța de interacțiune intermoleculară este zero, moleculele sunt tratate ca puncte materiale, iar impacturile dintre ele sunt absolut elastice. Multe formule de fizică moleculară sunt aplicate în raport cu un gaz ideal.

Energia este o cantitate care caracterizează capacitatea sistemului de a-și desfășura activitatea.

Lucrare - cantitatea de energie transferată în sistem prin schimbarea parametrilor.

Alte concepte ale acestei secțiuni: temperatura, internă energie, energie potențială, difuziune, conductivitate termică, cantitate de substanță, capacitate termică, evaporare, condensare, cristalizare, abur saturat.

Formulele de bază

Formulele fizicii moleculare stabilesc o legătură între diverși parametri ai sistemului. Formulele principale ale acestei secțiuni se referă Clapeyron, care descrie starea legilor gazelor ideale ale Boyle, Charles și Gay-Lussac.

Ecuația Clapeyron este scrisă ca:

pV = nRT

Aici p - presiunea, n - cantitatea de substanță în moli, R - constanta universală a gazelor, T - temperatura în grade Kelvin, V - volumul ocupat de gaz.

Din această formulă de fizică moleculară, cu ajutorul transformărilor simple, se obțin alte legi ale statului:

pV = const (formularea legii lui Boyle-Mariotte, care se aplică procesului izotermic);

V / T = const (prima lege Gay-Lussac care se aplică procesului izobaric);

p / T = const (legea lui Charles se aplică procesului isochoric).

Alte formule importante de fizică moleculară:

n = m / M = N / Na (formula pentru determinarea cantității de substanță).

p = nkT.

În ultima formulă, n este concentrația, k este o constantă, constanta Boltzmann.

E = (3NkT) / 2 (formula pentru găsirea energiei termice).

p = p₁+p₂+...+p_eu (o formulă pentru determinarea presiunii unui amestec de gaze, cunoscut sub numele de legea Dalton).

Formule de termodinamică și fizică statistică

Fizica fizică este, de asemenea, o ramură a fizicii moleculare. Unele formule fizica moleculara, utilizate în fizica statistică și termodinamică, sunt date mai sus.

Q = mc (t₂-T₁)

Q = A + (U2-U₁) (U._eu - energie internă)

dH = TdS + Vdp

Aici, H este entalpia.

G - energia Gibbs, sau potențial termodinamic.

V = dG / dp

S = -dG / dT (S este entropia, valoarea introdusă de Clausius, măsura probabilității).