설탕과 같은 물질의 예를 사용하여 분자의 특성을 고려해 봅시다. 가장 작은 알갱이로 갈아도 여전히 동일한 설탕 분자가 많이 포함되어 있습니다. 각 곡물은 이 물질의 모든 특성을 보존합니다. 예를 들어 설탕을 물에 녹이는 등 별도의 분자로 분해하더라도 물질은 어디에서나 사라지지 않고 그 특성을 나타냅니다. 물이 달콤해졌는지 테스트하여 확인할 수 있습니다. 물론 계속해서 설탕을 더 으깨거나 분자를 파괴하거나 원자 몇 개를 빼내면 물질은 파괴될 것입니다. 원자가 사라지지 않고 다른 분자의 일부가 된다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 물질로서의 설탕 자체는 더 이상 존재하지 않고 다른 물질로 변할 것입니다.

영원한 물질은 없습니다. 영원한 분자가 없듯이. 그러나 원자는 사실상 영원한 것으로 간주됩니다.

분자의 크기는 매우 작지만 다양한 화학적, 물리적 방법을 사용하여 그 구조를 밝힐 수 있습니다. 일부 물질은 순수한 형태로 존재합니다. 이들은 동일한 유형의 분자를 포함하는 물질입니다. 육체에 다양한 유형의 분자가 포함되어 있다면 이 경우 물질의 혼합물을 다루고 있습니다.

오늘날 물질 분자의 구조는 회절 방법에 의해 결정됩니다. 이러한 방법에는 중성자 회절 분석과 X선 회절 분석이 포함됩니다. 그 밖에 전자상자성법과 진동분광법이 있다. 물질과 그 상태에 따라 분자를 분석하는 하나 또는 다른 방법이 결정됩니다.

이제 분자라고 불리는 것이 무엇인지, 그리고 그것이 무엇으로 구성되어 있는지 알게 되었습니다.

예를 들어, 물 분자는 물과 같은 물질의 가장 작은 대표자입니다.

물질이 분자로 구성되어 있다는 사실을 왜 우리는 눈치 채지 못합니까? 대답은 간단합니다. 분자가 너무 작아서 사람의 눈에는 보이지 않습니다. 그럼 크기는 얼마나 되나요?

분자의 크기를 결정하는 실험은 영국의 물리학자 레일리(Rayleigh)에 의해 수행되었습니다. 깨끗한 그릇에 물을 붓고 그 표면에 기름 한 방울을 떨어뜨렸더니 기름이 물 표면에 퍼져 둥근 막을 형성했습니다. 점차적으로 필름의 면적이 늘어나다가 확산이 멈추고 면적의 변화도 멈췄습니다. 레일리는 필름의 두께가 분자 하나의 크기와 같아진다고 제안했습니다. 수학적 계산을 통해 분자의 크기는 약 16 * 10 -10m라는 것이 확인되었습니다.

분자는 너무 작아서 작은 양의 물질에도 엄청난 양의 분자가 포함되어 있습니다. 예를 들어, 한 방울의 물에는 흑해에 있는 유사한 방울과 동일한 수의 분자가 포함되어 있습니다.

분자는 광학현미경으로 볼 수 없습니다. 20세기 30년대에 발명된 전자현미경을 사용하여 분자와 원자의 사진을 찍을 수 있습니다.

서로 다른 물질의 분자는 크기와 구성이 다르지만 동일한 물질의 분자는 항상 동일합니다. 예를 들어, 물 분자는 물 속에서, 눈송이 속에서, 증기 속에서 항상 동일합니다.

분자는 매우 작은 입자이지만 나눌 수도 있습니다. 분자를 구성하는 입자를 원자라고 합니다.각 유형의 원자는 일반적으로 특수 기호로 지정됩니다. 예를 들어, 산소 원자는 O, 수소 원자는 H, 탄소 원자는 C입니다. 자연에는 총 93개의 서로 다른 원자가 있으며, 과학자들은 실험실에서 약 20개를 더 만들었습니다. 러시아 과학자 드미트리 이바노비치 멘델레예프(Dmitry Ivanovich Mendeleev)는 모든 원소를 주문하여 주기율표에 배치했습니다. 이에 대해서는 화학 수업에서 더 자세히 알아볼 것입니다.

산소 분자는 두 개의 동일한 산소 원자로 구성되고, 물 분자는 세 개의 원자(수소 원자 두 개와 산소 원자 한 개)로 구성됩니다. 수소와 산소는 그 자체로는 물의 성질을 갖고 있지 않습니다. 반대로 물은 그러한 결합이 형성되어야만 물이 됩니다.

예를 들어, 사과를 구형 크기로 확대하면 원자의 크기는 사과 크기만큼 커집니다. 1951년 에르빈 뮐러(Erwin Müller)는 금속의 원자 구조를 자세히 볼 수 있는 이온 현미경을 발명했습니다.

우리 시대에는 데모크리토스 시대와 달리 원자는 더 이상 분할할 수 없는 것으로 간주되지 않습니다. 20세기 초 과학자들은 내부 구조를 연구했습니다.

그것은 밝혀졌다 원자는 핵과 그 주위를 회전하는 전자로 구성됩니다.. 나중에 밝혀진 바는 핵심차례로 양성자와 중성자로 구성되어 있다.

따라서 프랑스와 스위스 국경에 지하에 건설된 거대한 구조물인 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider)에서 실험이 본격화되고 있습니다. 대형 강입자 충돌기는 강입자(소위 양성자, 중성자 또는 전자)가 가속되는 30km 길이의 폐쇄형 튜브입니다. 거의 빛의 속도로 가속된 하드론은 충돌합니다. 충격의 힘이 너무 커서 양성자가 조각으로 "분리"됩니다. 이런 방식으로 강입자의 내부 구조를 연구하는 것이 가능하다고 가정합니다.

사람이 물질의 내부 구조를 더 깊이 연구할수록 더 큰 어려움에 직면하게 된다는 것은 분명합니다. 데모크리토스가 상상한 분할불가능한 입자는 전혀 존재하지 않으며, 입자는 무한히 분할될 수 있다는 것이 가능하다. 이 분야의 연구는 현대 물리학에서 가장 빠르게 성장하는 주제 중 하나입니다.

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전기: 일반 개념

전기 현상은 먼저 무서운 형태의 번개로 인간에게 알려졌습니다. 대기 전기 방전, 마찰을 통해 얻은 전기 (예 : 유리 위의 피부 등)가 발견되고 연구되었습니다. 마침내 화학 전류원(1800년 갈바니 전지)이 발견된 후 전기 공학이 생겨나 빠르게 발전했습니다. 소련에서 우리는 전기공학이 눈부시게 번창하는 것을 목격했습니다. 러시아 과학자들은 이러한 급속한 발전에 크게 기여했습니다.

그러나 다음과 같은 질문에 대해 간단히 대답하기는 어렵습니다. “전기란 무엇인가?" 우리는 "전기는 전하와 관련된 전자기장"이라고 말할 수 있습니다. 그러나 그러한 대답에는 "전하와 전자기장이 무엇입니까?"라는 자세한 추가 설명이 필요합니다. 우리는 “전기”라는 개념이 얼마나 본질적으로 복잡한지 점차적으로 보여줄 것입니다. 비록 매우 다양한 전기 현상이 매우 자세하게 연구되었고, 더 깊은 이해와 병행하여 전기의 실제 응용 분야가 확대되었습니다.

최초의 전기 기계 발명가들은 전류를 금속 와이어의 특수한 전기 유체의 움직임으로 상상했지만, 진공관을 만들기 위해서는 전류의 전자적 특성을 알아야 했습니다.

현대의 전기 교리는 물질 구조의 교리와 밀접하게 연결되어 있습니다. 화학적 특성을 유지하는 물질의 가장 작은 입자는 분자입니다(라틴어 "두더지"-질량에서 유래).

이 입자는 매우 작습니다. 예를 들어 물 분자의 직경은 약 3/1000,000,000 = 3/10 8 = 3*10 -8 cm이고 부피는 29.7*10 -24입니다.

그러한 분자가 얼마나 작은지, 작은 부피에 얼마나 많은 수의 분자가 들어갈 수 있는지 더 명확하게 상상하기 위해 정신적으로 다음 실험을 수행해 보겠습니다. 물 한 컵에 있는 모든 분자를 어떻게든 표시해 봅시다(50 cm 3)그리고 이 물을 흑해에 부어주세요. 이 50개의 분자에 포함된 분자를 상상해 봅시다. 센티미터 3,지구 면적의 71%를 차지하는 광대한 바다에 고르게 분포되어 있습니다. 그렇다면 적어도 블라디보스토크에서는 이 바다에서 물 한 컵을 떠보자. 우리가 이 잔에 라벨을 붙인 분자 중 적어도 하나를 발견할 확률이 있습니까?

세계 해양의 양은 엄청납니다. 표면적은 3억 6,110만km 2 입니다. 평균 깊이는 3795입니다. 중.따라서 그 부피는 361.1 * 10 6 * 3.795입니다. 킬로미터 3,즉, 약 1,370 LLC LLC 킬로미터 3 = 1,37*10 9 킬로미터 3 - 1,37*10 24 cm 3.

하지만 50세에 cm 3물에는 1.69 * 10 24 분자가 포함되어 있습니다. 결과적으로, 혼합 후 해수 1입방센티미터에는 1.69/1.37개의 라벨이 붙은 분자가 포함되며, 약 66개의 라벨이 붙은 분자가 블라디보스토크의 유리잔에 담기게 됩니다.

아무리 작은 분자라도 더 작은 입자, 즉 원자로 구성됩니다.

원자는 화학 원소의 가장 작은 부분으로 화학적 특성을 전달합니다.화학 원소는 일반적으로 동일한 원자로 구성된 물질로 이해됩니다. 분자는 동일한 원자(예: 수소 기체 H 2 분자가 두 개의 원자로 구성됨) 또는 다른 원자(물 H 2 0 분자가 두 개의 수소 원자 H 2 및 산소 원자 O로 구성됨)를 형성할 수 있습니다. 후자의 경우 분자가 원자로 나누어지면 물질의 화학적, 물리적 특성이 변합니다. 예를 들어, 액체 분자인 물이 분해되면 수소와 산소라는 두 가지 가스가 방출됩니다. 분자의 원자 수는 2개(수소 분자)에서 수십만 개의 원자(단백질 및 고분자 화합물)까지 다양합니다. 많은 물질, 특히 금속은 분자를 형성하지 않습니다. 즉, 내부적으로 분자 결합으로 연결되지 않은 원자로 직접 구성됩니다.

오랫동안 원자는 물질의 가장 작은 입자로 간주되었습니다 (원자라는 이름 자체는 그리스어 원자 원자 - 분할 불가능)에서 유래되었습니다. 이제 원자는 복잡한 시스템이라는 것이 알려져 있습니다. 원자 질량의 대부분은 핵에 집중되어 있습니다. 가장 가벼운 전하를 띤 기본 입자인 전자는 행성이 태양 주위를 회전하는 것처럼 특정 궤도에서 핵 주위를 회전합니다. 중력은 행성을 궤도에 유지하고 전자는 전기력에 의해 핵으로 끌려갑니다. 전하는 양수와 음수의 두 가지 유형이 있습니다. 경험을 통해 우리는 반대의 전하만이 서로 끌어당긴다는 것을 알고 있습니다. 결과적으로 핵과 전자의 전하도 다른 부호를 가져야 합니다. 전자의 전하는 음전하이고 핵의 전하는 양전하로 간주하는 것이 전통적으로 받아들여지고 있습니다.

생산 방법에 관계없이 모든 전자는 동일한 전하와 9.108 * 10 -28의 질량을 갖습니다. G.결과적으로 모든 원소의 원자를 구성하는 전자는 동일한 것으로 간주될 수 있습니다.

동시에, 전자 전하(일반적으로 e로 표시됨)는 기본, 즉 가능한 가장 작은 전하입니다. 더 작은 혐의의 존재를 증명하려는 시도는 실패했습니다.

원자가 특정 화학 원소에 속하는지는 핵의 양전하 크기에 따라 결정됩니다. 총 음전하 지원자의 전자는 핵의 양전하와 동일하므로 핵의 양전하 값은 다음과 같아야 합니다. 에즈. Z 번호는 멘델레예프의 원소 주기율표에서 원소의 위치를 ​​결정합니다.

원자의 일부 전자는 내부 궤도에 있고 일부는 외부 궤도에 있습니다. 전자는 원자 결합에 의해 궤도에 상대적으로 단단히 고정되어 있습니다. 후자는 비교적 쉽게 원자에서 분리되어 다른 원자로 이동하거나 한동안 자유로울 수 있습니다. 이러한 외부 궤도 전자는 원자의 전기적, 화학적 특성을 결정합니다.

전자의 음전하의 합이 핵의 양전하와 같으면 원자나 분자는 중성입니다. 그러나 원자가 하나 이상의 전자를 잃으면 핵의 과도한 양전하로 인해 양이온이됩니다 (그리스어 이온에서 이동). 원자가 과잉 전자를 포착하면 음이온 역할을 합니다. 같은 방식으로 중성 분자로부터 이온이 형성될 수 있습니다.

원자핵의 양전하 운반체는 양성자입니다 (그리스어 "protos"에서 유래 - 첫 번째). 양성자는 주기율표의 첫 번째 원소인 수소의 핵 역할을 합니다. 양전하 전자 +는 전자의 음전하와 수치적으로 동일하다. 그러나 양성자의 질량은 전자의 질량보다 1836배 더 큽니다. 양성자는 중성자와 함께 모든 화학 원소의 핵을 형성합니다. 중성자(라틴어 "중성자"에서 유래 - 둘 중 하나도 아님)는 전하가 없으며 그 질량은 전자의 질량보다 1838배 더 큽니다. 따라서 원자의 주요 부분은 전자, 양성자 및 중성자입니다. 이 중 양성자와 중성자는 원자핵에 단단히 붙어 있어 물질 내부에서는 전자만 움직일 수 있고, 정상적인 조건에서 양전하는 이온의 형태로 원자와 함께만 움직일 수 있다.

물질의 자유 전자 수는 원자의 구조에 따라 다릅니다. 이러한 전자가 많으면 이 물질은 움직이는 전하가 잘 통과하도록 허용합니다. 지휘자라고 합니다. 모든 금속은 도체로 간주됩니다. 은, 구리 및 알루미늄은 특히 좋은 도체입니다. 하나 또는 다른 외부 영향으로 도체가 자유 전자의 일부를 잃은 경우 원자의 양전하의 우세는 도체 전체의 양전하 효과를 생성합니다. 즉, 도체는 음전하를 끌어당깁니다 - 자유 전자와 음이온. 그렇지 않으면 자유 전자가 너무 많아 도체가 음전하를 띠게 됩니다.

많은 물질에는 자유 전자가 거의 포함되어 있지 않습니다. 이러한 물질을 유전체 또는 절연체라고 합니다. 전하를 제대로 전송하지 않거나 실제로 전송하지 않습니다. 유전체에는 도자기, 유리, 단단한 고무, 대부분의 플라스틱, 공기 등이 포함됩니다.

전기 장치에서 전하는 도체를 따라 이동하며 유전체는 이러한 이동을 지시하는 역할을 합니다.

물질의 구조

모든 물질은 분자와 원자라는 개별적인 작은 입자로 구성됩니다.
물질의 이산 구조(즉, 개별 입자로 구성됨)에 대한 아이디어의 창시자는 기원전 470년경에 살았던 고대 그리스 철학자 데모크리토스로 간주됩니다. 데모크리토스는 모든 신체가 눈에 보이지 않고 분할할 수 없는 수많은 초소형 입자로 구성되어 있다고 믿었습니다. “그들은 무한히 다양하고 움푹 들어간 부분과 볼록한 부분이 서로 맞물려 모든 물질적 몸체를 형성하지만 자연에는 원자와 공허만이 있을 뿐입니다.
데모크리토스의 추측은 오랫동안 잊혀졌습니다. 그러나 물질의 구조에 대한 그의 견해는 로마 시인 루크레티우스 카루(Lucretius Caru) 덕분에 우리에게 전해졌습니다. ”
원자.
원자는 매우 작습니다. 육안으로는 볼 수 없을 뿐만 아니라 가장 강력한 광학 현미경으로도 볼 수 없습니다.
인간의 눈은 원자와 원자 사이의 공간을 식별할 수 없으므로 어떤 물질이라도 우리에게는 단단해 보입니다.
1951년 에르빈 뮐러(Erwin Müller)는 금속의 원자 구조를 자세히 볼 수 있는 이온 현미경을 발명했습니다.
다른 화학 원소의 원자는 서로 다릅니다. 원소의 원자 사이의 차이는 주기율표에서 확인할 수 있습니다.
분자.
분자는 물질의 성질을 지닌 물질의 가장 작은 입자이다. 따라서 설탕 분자는 달고, 소금 분자는 짠맛이 납니다.
분자는 원자로 구성됩니다.
분자의 크기는 무시할 수 있습니다.

분자를 보는 방법? - 전자현미경을 사용한다.

물질에서 분자를 추출하는 방법은 무엇입니까? - 물질의 기계적 분쇄. 각 물질에는 특정 유형의 분자가 있습니다. 다양한 물질의 경우, 분자는 하나의 원자(불활성 기체), 여러 개의 동일하거나 다른 원자, 심지어 수십만 개의 원자(폴리머)로 구성될 수 있습니다. 다양한 물질의 분자는 삼각형, 피라미드 및 기타 기하학적 모양을 가질 수도 있고 선형일 수도 있습니다.

동일한 물질의 분자는 모든 응집 상태에서 동일합니다.

물질의 분자 사이에는 틈이 있습니다. 간격이 존재한다는 증거는 물질 부피의 변화입니다. 온도 변화에 따른 물질의 팽창과 수축

숙제.
운동. 질문에 답하세요:
№ 1.
1. 물질은 무엇으로 구성되어 있나요?
2. 물질이 작은 입자로 구성되어 있음을 확인하는 실험은 무엇입니까?
3. 입자 사이의 거리가 변하면 물체의 부피는 어떻게 변합니까?
4. 물질의 입자가 매우 작다는 것을 어떤 경험에서 알 수 있습니까?
5. 분자란 무엇입니까?
6. 분자의 크기에 대해 무엇을 알고 있습니까?
7. 물 분자는 어떤 입자로 구성되어 있나요?
8. 물 분자는 도식적으로 어떻게 표현됩니까?
№ 2.
1. 뜨거운 차와 차가운 콜라 음료의 물 분자 구성은 동일합니까?
2. 왜 신발 밑창이 닳고 재킷의 팔꿈치가 구멍까지 닳나요?
3. 매니큐어 건조를 어떻게 설명하나요?
4. 빵집을 지나갑니다. 거기에서 갓 구운 빵의 맛있는 냄새가 나요... 어떻게 이런 일이 일어날 수 있습니까?

로버트 레일리의 실험.

분자의 크기는 많은 실험을 통해 결정되었습니다. 그 중 하나는 영국 과학자 Robert Rayleigh가 수행했습니다.
깨끗하고 넓은 그릇에 물을 붓고 그 표면에 올리브 오일 한 방울을 떨어뜨렸습니다. 물방울은 물 표면 위로 퍼져 둥근 막을 형성했습니다. 점차적으로 필름의 면적이 늘어나다가 확산이 멈추고 면적의 변화도 멈췄습니다. 레일리는 분자들이 한 줄로 배열되어 있다고 가정했습니다. 필름의 두께는 정확히 분자 하나의 크기와 같아졌고, 나는 그 두께를 결정하기로 결정했습니다. 물론 이 경우 필름의 부피가 방울의 부피와 동일하다는 점을 고려해야 합니다.
레일리의 실험에서 얻은 데이터를 이용하여 필름의 두께를 계산하고 오일 분자의 선형 크기가 얼마인지 알아냅니다. 방울의 부피는 0.0009cm3이고, 방울로부터 형성된 필름의 면적은 5500cm2였습니다. 따라서 필름 두께는 다음과 같습니다.

실험 과제:

기름 분자의 크기를 결정하기 위해 집에서 실험을 해보세요.
실험에는 깨끗한 기계유를 사용하는 것이 편리합니다. 먼저, 기름 한 방울의 부피를 측정합니다. 피펫과 비커를 사용하여 직접 이를 수행하는 방법을 알아보세요(약물을 측정하는 데 사용되는 비커를 사용할 수 있음).
접시에 물을 붓고 접시 표면에 기름 한 방울을 떨어뜨립니다. 방울이 퍼지면 자로 필름의 직경을 측정하여 판 가장자리에 놓습니다. 필름 표면이 원 모양이 아닌 경우 이 모양이 될 때까지 기다리거나 여러 번 측정하여 평균 직경을 결정합니다. 그런 다음 필름 면적과 두께를 계산하십시오.
어떤 번호를 받았나요? 실제 오일 분자 크기와 몇 배나 차이가 나나요?

물질의 분자 구조. 가스 분자의 속도.

1. 
   MKT의 분자운동론은 물질의 분자구조를 바탕으로 물질의 성질을 설명하는 이론이다. 분자 운동 이론의 주요 조항: 모든 신체는 분자로 구성됩니다. 분자는 끊임없이 움직입니다. 분자는 서로 상호 작용합니다.
2. 
   분자– 주어진 물질의 특성을 유지하는 물질의 가장 작은 입자.
3. 
   원자– 화학 원소의 가장 작은 입자. 분자는 원자로 구성됩니다.
4. 
   분자는 끊임없이 움직인다. 이 입장의 증거는 확산- 한 물질의 분자가 다른 물질로 침투하는 현상. 확산은 기체, 액체, 고체에서 발생합니다. 온도가 증가하면 확산 속도도 증가합니다. 브라운이 발견한 용액 내 페인트 입자의 움직임을 브라운 운동또한 분자의 움직임을 증명합니다.
5. 
   원자 구조. 원자는 전자가 궤도를 도는 양전하를 띤 핵으로 구성됩니다.
6. 
   원자핵핵자(양성자, 중성자)로 구성됩니다. 핵의 전하는 양성자의 수에 따라 결정됩니다. 질량수는 핵자의 수에 따라 결정됩니다. 동위원소는 동일한 원소의 원자로, 핵에는 서로 다른 수의 중성자가 포함되어 있습니다.
7. 
   상대 원자 질량 M – 단위당 한 원자의 질량 원자 질량(탄소 원자 질량의 1/12). 상대 분자량– M은 원자 질량 단위의 분자 질량입니다.
8. 
   물질의 양분자 수에 따라 결정됩니다. 몰은 물질의 양을 측정하는 단위입니다. 두더지- 그램으로 표시되는 질량이 상대 분자 질량과 수치적으로 동일한 물질의 양. 1몰물질에는 NA 분자가 포함되어 있습니다. N 에이 = 6,022∙10 23 1/mol – 아보가드로 수. 킬로그램 단위의 1몰의 질량을 몰질량이라고 합니다. – μ =M·10 -3 . 1몰 – 12gC – N 에이 -22.4리터. 가스
9. 
   숫자 두더지공식에 의해 결정됩니다 : ν = 중 / μ , ν = N / N 에이 , ν = 다섯 / 다섯 0 .
10. 
    기본 MKT 모델- 움직이고 상호작용하는 물질의 분자 집합. 물질의 집합적인 상태.
    1. 
       단단한: 여 N >> 여 케이, 패킹이 조밀하고, 분자가 평형 위치 주위에서 진동하고, 평형 위치가 고정되어 있고, 분자 배열이 규칙적입니다. 결정 격자가 형성되고 모양과 부피가 모두 보존됩니다.
    2. 
       액체:여 N ≈ 여 케이 , 패킹이 조밀하고, 분자가 평형 위치를 중심으로 진동하고, 평형 위치가 이동하고, 분자 배열이 2, 3층 내에서 정렬되고(단거리 순서), 부피는 유지되지만 모양은 유지되지 않습니다(유동성). ).
    3. 
       가스: 여 N 여 케이 , 분자는 서로 멀리 떨어져 있고 서로 충돌할 때까지 직선으로 움직이며 충돌은 탄력적이며 모양과 부피가 쉽게 변합니다. 이상적인 가스 조건: 여 N =0, 충돌은 완전탄성, 분자의 직경 그들 사이의 거리.
       
    4. 
       플라즈마 –중성 및 하전 입자의 전기적 중성 수집 . 혈장(기체) 분자는 서로 멀리 떨어져 있고, 서로 충돌할 때까지 직선 운동을 하며, 모양과 부피가 쉽게 변하고, 충돌은 비탄력적이며, 충돌 시 이온화가 일어나며, 전기장과 자기장에 반응합니다.
11. 
    위상 전환:증발, 응축, 승화, 용융, 결정화.
12. 
    통계적 패턴– 다수의 입자의 거동 법칙. 마이크로파라미터– 소규모 매개변수 – 분자와 원자의 질량, 크기, 속도 및 기타 특성. 매크로 매개변수 –대규모 매개 변수 - 질량, 부피, 압력, 육체 온도.
13. 
    아르 자형
    Z =2N
    용기의 두 부분에 이상 기체 입자 분포:

• 
  가능한 상태의 수지입자의 수에 따라N공식으로 구해진다
• 
  시간
  Z = N! / n!∙(N-n)!
  상태를 구현하는 방법의 수N/ (N – N) 공식으로 구해진다
• 
  답변을 분석하면 분자가 용기의 두 절반에 균등하게 분포될 확률이 가장 높다는 결론에 도달합니다.

1. 
   가장 가능성이 높은 속도는대부분의 분자가 갖는 속도
2. 
   분자의 평균 속도를 계산하는 방법 V av = (V 1 ∙ N 1 + V 2 ∙ N 2 + V 3 ∙ N 3)/N. 평균 속도는 일반적으로 가장 가능성이 높은 속도보다 높습니다.
3. 
   통신: 속도 – 에너지 – 온도. E cf ~ T.
4. 
   티
   E=3kT/2
   온도신체 가열 정도를 결정합니다. 온도열평형 상태에 있는 물체의 주요 특징. 열평형몸 사이에 열교환이 ​​일어나지 않을 때
5. 
   온도는 기체 분자의 평균 운동 에너지를 측정한 것입니다.온도가 증가함에 따라 확산 속도가 증가하고 브라운 운동 속도가 증가합니다. 분자의 평균 운동 에너지와 온도 사이의 관계에 대한 공식은 gdk k = 1.38∙10 -23 J/K 공식으로 표현됩니다. 볼츠만 상수는 켈빈과 줄 사이의 관계를 온도 단위로 표현합니다.

• 
  티
  티 = 티 + 273.
  열역학적 온도는 음수일 수 없습니다..
• 
  절대 온도 규모– 켈빈 척도(273K – 373K).

• 
  온도 척도: 섭씨(0oC – 100oC), 화씨(32oF – 212oF), 켈빈(273K – 373K).

1. 
   분자의 열 이동 속도: 중 0 다섯 2 = 3 KT, 다섯 2 = 3 KT / 중 0 , 다섯 2 = 3 kN 에이 티 / μ

가스 법칙

1. 
   압력은 시스템의 거시적 매개변수입니다. . 압력은 수치적으로 이 표면에 수직인 단위 표면당 작용하는 힘과 동일합니다.피= 에프/ 에스. 압력은 파스칼(Pa), 대기(atm.), 바(bar), mmHg 단위로 측정됩니다. 중력장에서 기체 또는 액체 기둥의 압력은 공식 P = ρgh로 구합니다. 여기서 ρ는 기체 또는 액체의 밀도이고, h는 기둥의 높이입니다. 통신 용기에서는 균질한 액체가 동일한 수준으로 설정됩니다. 불균질한 액체 기둥의 높이 비율은 밀도 비율에 반비례합니다.
2. 
   기압– 지구의 공기 껍질에 의해 생성되는 압력. 정상 대기압은 760mmHg입니다. 또는 1.01∙10 5 Pa, 1 bar 또는 1 atm.
3. 
   가스 압력이 결정됩니다.용기 벽에 부딪히는 분자의 수와 속도.

• 
  산술 평균 속도가스 분자의 움직임은 0입니다. 왜냐하면 분자의 움직임은 모든 방향에서 동일하게 일어날 수 있다는 사실로 인해 특정 방향으로의 움직임에는 이점이 없기 때문입니다. 그러므로 우리가 취하는 분자의 움직임을 특성화하기 위해 제곱 평균 속도. X, Y, Z 축을 따른 속도의 평균 제곱은 서로 동일하며 평균 제곱 속도의 1/3에 해당합니다.

1몰의 가스에 대해

등압선

피 1
게이뤼삭의 법칙

1. 
   V = 상수 – 등방성 과정,

뷔 1
찰스의 법칙.

작업: 일 № 1 . 칸막이로 분리되지 않은 용기의 두 부분에 있는 이상 기체 입자 6개의 미세 상태의 총 수를 결정합니다. 상태 1/5, 2/4를 실현하는 방법의 수는 무엇입니까? 어떤 상태에서 구현 방법의 수가 최대가 될까요?

해결책. Z =2 N = 2 6 = 64. 상태 1/5의 경우 Z = N! / n!∙(N-n)! = 1∙2∙3∙4∙5∙6 / 1∙1∙2∙3∙4∙5= 6

스스로. 상태 2/4를 구현하는 방법의 수는 몇 가지입니까?

작업 번호 2.물 한 컵(m=200g)에 들어 있는 분자 수를 구합니다. 해결책. N = m∙ N A /μ = 0.2 ∙ 6.022∙10 23 / 18 ∙ 10 -3 =67∙ 10 23 .

스스로.구리 2g에 들어 있는 분자 수를 구해 보세요. 이산화탄소 CO 2 1m 3의 분자 수를 구하십시오. .

작업 번호 3.그림은 좌표의 닫힌 루프를 보여줍니다. 피 다섯. 가스에서는 어떤 과정이 발생했나요? 매크로 매개변수는 어떻게 변경되었나요? 이 다이어그램을 VT 좌표로 그립니다.

와 함께
독립적으로 PT 좌표로 다이어그램을 그립니다.

아르 자형
결정.

작업 번호 4."마그데부르크 반구"는 양쪽에 8마리의 말을 뻗었습니다. 한쪽 반구가 벽에 부착되어 있고 다른 쪽 반구가 16마리의 말이 당기면 견인력은 어떻게 변합니까?

지
작업 번호 5.이상기체는 용기 벽에 1.01∙10 5 Pa의 압력을 가합니다. 분자의 열 속도는 500m/s입니다. 가스 밀도를 찾으십시오. (1.21kg/m3). 해결책.. 방정식의 양변을 V로 나누어 봅시다. 우리는 얻는다

μ 분자의 속도에 대한 공식에서 알 수 있습니다

작업 번호 6. 분자의 열 속도가 550m/s이고 농도가 550m/s라면 산소의 압력은 얼마입니까? 10 25 중 -3 ? (54kPa.) 해결책. P = nkT, R=N 에이 케이,P=nv 2 μ /3N 에이 , 우리는 공식에서 T를 찾습니다

작업 번호 7.질소는 정상 대기압에서 1리터의 부피를 차지합니다. 가스 분자의 병진 운동 에너지를 결정합니다.

해결책. 한 분자의 에너지 - 이자형 영형 = 5 KT / 2 , 주어진 양의 가스에 포함된 모든 분자의 에너지 – 이자형 = N 5 KT / 2 = nV 5 KT / 2, 피 = nkT , 이자형 = 5 PV /2 = 250J.

일 № 8. 공기는 질소, 산소, 아르곤의 혼합물로 구성됩니다. 농도는 각각 7.8 ∙ 10 24 m -3 , 2.1 ∙ 10 24 m -3 , 10 23 m -3 입니다. 혼합물 분자의 평균 운동 에너지는 동일하며 3 ∙10 -21 J와 같습니다. 기압을 구하십시오. (20kPa). 스스로.

작업 번호 9.가스의 부피가 4배 감소하고 온도가 1.5배 증가하면 압력은 어떻게 변합니까? (6 배 증가). 스스로.

작업 번호 10.형광등의 가스 압력은 10 3 Pa이고 온도는 42 o C입니다. 램프의 원자 농도를 결정하십시오. 분자 사이의 평균 거리를 추정합니다.

(2.3∙10 23 m -3 , 16.3 nm). 스스로.

작업 번호 11.정상적인 조건에서 모든 화학적 조성의 이상기체 1몰의 부피를 구합니다. (22.4l). 스스로.

지
문제 번호 12. 4리터의 용기에는 분자 수소와 헬륨이 들어 있습니다. 이상적인 기체라고 가정하고 기체의 질량이 각각 2g과 4g일 때 온도 20oC에서 용기 내 기체의 압력을 구하십시오. (1226kPa).

해결책. 돌턴의 법칙에 따르면 피 = 피 1 + R 2 . 공식을 사용하여 각 가스의 분압을 찾습니다. 수소와 헬륨은 모두 전체 부피 V=4l를 차지합니다.

문제 13번. 공기 방울이 바닥에서 표면으로 올라감에 따라 부피가 두 배로 증가하면 호수의 깊이를 결정합니다. 거품의 온도는 변할 시간이 없습니다. (10.3m).

해결책. 과정은 등온이다 피 1 다섯 1 = 피 2 다섯 2

물 표면의 기포 압력은 대기압과 같습니다. P 2 = P o 저장소 바닥의 압력은 기포 내부 압력과 물기둥 압력의 합입니다. 아르 자형 1 =피 영형 + ρ 으, 여기서 ρ = 1000 kg/m 3 은 물의 밀도이고, h는 저장소의 깊이입니다. 아르 자형 영형 = (아르 자형 영형 + ρ 으) 다섯 1 / 2 다섯 1 = (아르 자형 영형 + ρ 으)/ 2

문제 14번. 실린더는 뚫을 수 없는 고정 칸막이로 두 부분으로 나뉘며 그 부피는 V 1, V 2입니다. 실린더의 이러한 부분의 공기압은 각각 P 1, P 2입니다. 고정 장치를 제거하면 파티션이 무중력 피스톤처럼 움직일 수 있습니다. 파티션이 어느 방향으로 얼마나 이동할 것인가?

아르 자형
피 1V 1

피 2V 2

결정 . 만약에 P 2 > P 1 두 부분의 압력

P 1 V 1 = P (V 1 -Δ V)

P 2 V 2 = P (V 2 + Δ V)

실린더는 동일한 - P로 설정됩니다. 과정은 등온입니다.

방정식의 우변과 좌변을 서로 나누어 봅시다. 그리고 ΔV에 대한 방정식을 푼다.

답변: ((피 1 – 피 2 ) 다섯 1 다섯 2 )/(피 1 다섯 1 + 피 2 다섯 2 .

문제 15번. 자동차 타이어는 7oC의 온도에서 2∙104Pa의 압력으로 팽창됩니다. 운전 후 몇 시간 후에 타이어 내부 공기 온도는 42oC로 상승했습니다. 타이어의 압력은 얼마였습니까? (2.25∙104Pa). 스스로.