العالم الذي نعيش فيه جميل بشكل لا يمكن تصوره ومليء بالعديد من العمليات المختلفة التي تحدد مسار الحياة. تتم دراسة كل هذه العمليات من قبل العلم المألوف - الفيزياء. إنه يوفر فرصة للحصول على فكرة ما على الأقل عن أصل الكون. في هذه المقالة ، سننظر في مفهوم مثل النظرية الحركية الجزيئية ومعادلاتها وأنواعها وصيغها. ومع ذلك ، قبل الانتقال إلى دراسة أعمق لهذه القضايا ، عليك أن توضح لنفسك المعنى الحقيقي للفيزياء والمجالات التي تدرسها.
ما هي الفيزياء؟
في الواقع ، هذا علم واسع للغاية ، وربما أحد أكثر العلوم أساسية في تاريخ البشرية. على سبيل المثال ، إذا كان نفس علم الكمبيوتر مرتبطًا بكل مجال من مجالات النشاط البشري تقريبًا ، سواء كان تصميمًا حسابيًا أو إنشاء رسوم كاريكاتورية ، فإن الفيزياء هي الحياة نفسها ، ووصف لعملياتها وتدفقها المعقدة. دعونا نحاول توضيح معناه ، وتبسيط الفهم قدر الإمكان.
هكذاوهكذا ، فإن الفيزياء هي علم يتعامل مع دراسة الطاقة والمادة ، والروابط بينهما ، وتفسير العديد من العمليات التي تحدث في كوننا الواسع. النظرية الحركية الجزيئية لبنية المادة ليست سوى قطرة صغيرة في بحر النظريات وفروع الفيزياء.
الطاقة ، التي يدرسها هذا العلم بالتفصيل ، يمكن تمثيلها بأشكال متنوعة. على سبيل المثال ، في شكل الضوء والحركة والجاذبية والإشعاع والكهرباء والعديد من الأشكال الأخرى. سنتطرق في هذا المقال إلى النظرية الحركية الجزيئية لهيكل هذه الأشكال.
تعطينا دراسة المادة فكرة عن التركيب الذري للمادة. بالمناسبة ، هذا يتبع من النظرية الحركية الجزيئية. يسمح لنا علم بنية المادة بفهم وإيجاد معنى وجودنا ، وأسباب ظهور الحياة والكون نفسه. دعونا ما زلنا نحاول دراسة النظرية الحركية الجزيئية للمادة.
أولاً ، هناك حاجة إلى بعض المقدمة لفهم المصطلحات وأي استنتاجات بشكل كامل.
مواضيع الفيزياء
الإجابة على سؤال حول ماهية النظرية الحركية الجزيئية ، لا يسع المرء إلا أن يتحدث عن أقسام الفيزياء. كل من هؤلاء يتعامل مع دراسة مفصلة وشرح منطقة معينة من حياة الإنسان. يتم تصنيفها على النحو التالي:
- الميكانيكا ، والتي تنقسم إلى قسمين آخرين: علم الحركة والديناميكيات.
- ثابت.
- الديناميكا الحرارية.
- القسم الجزيئي.
- الديناميكا الكهربائية.
- بصريات.
- فيزياء الكم و النواة الذرية
دعونا نتحدث على وجه التحديد عن الجزيئيةالفيزياء ، لأنها مبنية على نظرية الحركة الجزيئية.
ما هي الديناميكا الحرارية؟
بشكل عام ، يعتبر الجزء الجزيئي والديناميكا الحرارية من فروع الفيزياء المرتبطة ارتباطًا وثيقًا ، والتي تدرس حصريًا المكون العياني للعدد الإجمالي للأنظمة الفيزيائية. تجدر الإشارة إلى أن هذه العلوم تصف بدقة الحالة الداخلية للأجسام والمواد. على سبيل المثال ، حالتها أثناء التسخين والتبلور والتبخر والتكثيف على المستوى الذري. بمعنى آخر ، الفيزياء الجزيئية هي علم الأنظمة التي تتكون من عدد هائل من الجسيمات: الذرات والجزيئات.
كانت هذه العلوم هي التي درست الأحكام الرئيسية للنظرية الحركية الجزيئية.
حتى في الفصل السابع ، تعرفنا على مفاهيم أنظمة العالمين الجزئي والكلي. لن يكون من الضروري تحديث هذه المصطلحات في الذاكرة.
العالم الصغير ، كما نرى من اسمه ، يتكون من جسيمات أولية. بمعنى آخر ، هذا هو عالم الجسيمات الصغيرة. يتم قياس أحجامها في النطاق من 10-18م إلى 10-4م ، ويمكن أن يصل وقت حالتها الفعلية إلى كل من اللانهاية و فترات زمنية صغيرة بشكل غير متناسب ، على سبيل المثال ، 10-20s.
يعتبر Macroworld أجسام وأنظمة ذات أشكال مستقرة ، تتكون من العديد من الجسيمات الأولية. مثل هذه الأنظمة تتناسب مع حجمنا البشري
بالإضافة إلى ذلك ، هناك شيء مثل العالم الضخم. يتكون من كواكب ضخمة ومجرات كونية ومجمعات
أساسياتنظرية
الآن بعد أن لخصنا قليلاً وتذكرنا المصطلحات الأساسية للفيزياء ، يمكننا الانتقال مباشرة إلى الموضوع الرئيسي لهذه المقالة.
ظهرت النظرية الجزيئية الحركية
وصيغت لأول مرة في القرن التاسع عشر. يكمن جوهرها في حقيقة أنها تصف بالتفصيل بنية أي مادة (غالبًا بنية الغازات أكثر من الأجسام الصلبة والسائلة) ، بناءً على ثلاثة أحكام أساسية تم جمعها من افتراضات علماء بارزين مثل روبرت هوك وإسحاق نيوتن ودانييل برنولي وميخائيل لومونوسوف وآخرين كثيرين.
تبدو الأحكام الرئيسية للنظرية الحركية الجزيئية على النحو التالي:
- تمامًا جميع المواد (بغض النظر عما إذا كانت سائلة أو صلبة أو غازية) لها بنية معقدة تتكون من جزيئات أصغر: جزيئات وذرات. تسمى الذرات أحيانًا "الجزيئات الأولية".
- كل هذه الجسيمات الأولية تكون دائمًا في حالة حركة مستمرة وفوضوية. لقد صادف كل واحد منا دليلًا مباشرًا على هذا الاقتراح ، ولكن ، على الأرجح ، لم يعلق أهمية كبيرة عليه. على سبيل المثال ، رأينا جميعًا على خلفية أشعة الشمس أن جزيئات الغبار تتحرك باستمرار في اتجاه فوضوي. هذا يرجع إلى حقيقة أن الذرات تنتج دفعات متبادلة مع بعضها البعض ، مما يؤدي باستمرار إلى نقل الطاقة الحركية لبعضها البعض. تمت دراسة هذه الظاهرة لأول مرة في عام 1827 ، وسميت على اسم المكتشف - "الحركة البراونية".
- جميع الجسيمات الأولية في طور التفاعل المستمر مع بعضها البعضبعض القوى التي لها صخرة كهربائية
من الجدير بالذكر أن مثالًا آخر يصف الموضع الثاني ، والذي قد ينطبق أيضًا ، على سبيل المثال ، على النظرية الحركية الجزيئية للغازات ، هو الانتشار. نواجهها في الحياة اليومية ، وفي العديد من الاختبارات والضوابط ، لذلك من المهم أن تكون لديك فكرة عنها.
أولاً ، ضع في اعتبارك الأمثلة التالية:
قام الطبيب عن طريق الخطأ بسكب الكحول من دورق على المنضدة. أو ربما أسقطت زجاجة عطرك وانتشرت على الأرض.
لماذا ، في هاتين الحالتين ، ستملأ رائحة الكحول ورائحة العطر الغرفة بأكملها بعد مرور بعض الوقت ، وليس فقط المنطقة التي انسكبت فيها محتويات هذه المواد؟
الجواب بسيط: الانتشار
الانتشار - ما هو؟ كيف تتدفق؟
هذه عملية تخترق فيها الجسيمات التي تتكون منها مادة معينة (غاز عادة) في الفراغات بين الجزيئات لمادة أخرى. في الأمثلة أعلاه ، حدث ما يلي: بسبب الحرارة ، أي الحركة المستمرة والمتقطعة ، سقطت جزيئات الكحول و / أو العطور في الفجوات بين جزيئات الهواء. تدريجيا ، تحت تأثير الاصطدام مع ذرات وجزيئات الهواء ، تنتشر في جميع أنحاء الغرفة. بالمناسبة ، تعتمد شدة الانتشار ، أي سرعة تدفقه ، على كثافة المواد المشاركة في الانتشار ، وكذلك على طاقة حركة ذراتها وجزيئاتها ، التي تسمى الحركية. كلما زادت الطاقة الحركية ، زادت سرعة هذه الجزيئات ، على التوالي ، والشدة.
يمكن تسمية أسرع عملية انتشار بالانتشار في الغازات. هذا يرجع إلى حقيقة أن الغاز ليس متجانسًا في تركيبته ، مما يعني أن الفراغات بين الجزيئات في الغازات تشغل مساحة كبيرة ، على التوالي ، وعملية الحصول على ذرات وجزيئات مادة أجنبية فيها تتم بشكل أسهل وأسرع
هذه العملية أبطأ قليلاً في السوائل. إن إذابة مكعبات السكر في كوب من الشاي هو مجرد مثال على انتشار مادة صلبة في سائل.
لكن أطول وقت هو الانتشار في أجسام ذات بنية بلورية صلبة. هذا بالضبط صحيح ، لأن بنية المواد الصلبة متجانسة ولها شبكة بلورية قوية ، في الخلايا التي تهتز فيها ذرات المادة الصلبة. على سبيل المثال ، إذا تم تنظيف أسطح قضيبين معدنيين جيدًا ثم ملامستها لبعضها البعض ، فبعد وقت طويل بما فيه الكفاية سنتمكن من اكتشاف قطع من معدن في الآخر ، والعكس صحيح.
مثل أي قسم أساسي آخر ، يتم تقسيم النظرية الأساسية للفيزياء إلى أجزاء منفصلة: التصنيف ، والأنواع ، والصيغ ، والمعادلات ، وما إلى ذلك. وهكذا ، تعلمنا أساسيات النظرية الحركية الجزيئية. هذا يعني أنه يمكنك المتابعة بأمان إلى النظر في الكتل النظرية الفردية.
النظرية الحركية الجزيئية للغازات
هناك حاجة لفهم أحكام نظرية الغاز. كما قلنا سابقًا ، سننظر في الخصائص العيانية للغازات ، مثل الضغط ودرجة الحرارة. هذا هوستكون هناك حاجة لاحقًا من أجل اشتقاق معادلة النظرية الحركية الجزيئية للغازات. لكن الرياضيات - لاحقًا ، والآن لنتعامل مع النظرية ، وبالتالي الفيزياء.
صاغ العلماء خمسة أحكام للنظرية الجزيئية للغازات ، والتي تعمل على فهم النموذج الحركي للغازات. يبدون هكذا:
- تتكون جميع الغازات من جسيمات أولية ليس لها حجم معين ، ولكن لها كتلة معينة. بمعنى آخر ، حجم هذه الجسيمات ضئيل مقارنة بالطول بينها.
- لا تحتوي الذرات وجزيئات الغازات عمليًا على طاقة كامنة ، على التوالي ، وفقًا للقانون ، كل الطاقة تساوي الحركية.
- لقد تعرفنا بالفعل على هذا الموقف سابقًا - الحركة البراونية. أي أن جزيئات الغاز دائمًا في حركة فوضوية مستمرة.
- على الإطلاق جميع الاصطدامات المتبادلة لجزيئات الغاز ، مصحوبة برسالة السرعة والطاقة ، مرنة تمامًا. هذا يعني أنه لا يوجد فقد للطاقة أو قفزات حادة في طاقتها الحركية أثناء الاصطدام.
- في ظل الظروف العادية ودرجة حرارة ثابتة ، فإن متوسط طاقة حركة الجسيمات لجميع الغازات تقريبًا هو نفسه.
يمكننا إعادة كتابة الموضع الخامس من خلال هذا النوع من المعادلات الخاصة بنظرية الحركية الجزيئية للغازات:
E=1/2مع ^ 2=3/2كT ،
حيث k هو ثابت بولتزمان ؛ T - درجة الحرارة في كلفن.
هذه المعادلة تجعلنا نفهم العلاقة بين سرعة الجسيمات الأولية للغاز ودرجة حرارتها المطلقة. تبعا لذلك ، كلما ارتفعت قيمة المطلقدرجة الحرارة ، زادت سرعتها وطاقتها الحركية.
ضغط الغاز
يمكن أيضًا تفسير هذه المكونات العيانية للخاصية ، مثل ضغط الغازات ، باستخدام النظرية الحركية. للقيام بذلك ، دعنا نتخيل المثال التالي.
لنفترض أن جزيء بعض الغاز موجود في صندوق ، طوله هو L. لنستخدم أحكام نظرية الغاز الموصوفة أعلاه ونأخذ في الاعتبار حقيقة أن الكرة الجزيئية تتحرك فقط على طول x -محور. وبالتالي ، سنتمكن من مراقبة عملية الاصطدام المرن بأحد جدران الوعاء (الصندوق).
يتم تحديد زخم التصادم المستمر ، كما نعلم ، بواسطة الصيغة: p=mv ، ولكن في هذه الحالة ، ستتخذ هذه الصيغة شكل إسقاط: p=mv (x)
نظرًا لأننا نأخذ في الاعتبار بُعد المحور x فقط ، أي المحور x ، فسيتم التعبير عن التغيير الكلي في الزخم بالصيغة: mv (x) - m(- v (س))=2مع (س).
بعد ذلك ، ضع في اعتبارك القوة التي يمارسها كائننا باستخدام قانون نيوتن الثاني: F=ma=P / t.
من هذه الصيغ نعبر عن الضغط من جانب الغاز: P=F / a ؛
الآن دعنا نستبدل تعبير القوة في الصيغة الناتجة ونحصل على: P=mv (x) ^ 2 / L ^ 3.
بعد ذلك ، يمكن كتابة صيغة الضغط النهائية للعدد N من جزيئات الغاز. بمعنى آخر ، سيبدو كالتالي:
P=Nmv (x) ^ 2 / V ، حيث v هي السرعة و V هي الحجم.
الآن دعونا نحاول تسليط الضوء على بعض الأحكام الأساسية المتعلقة بضغط الغاز:
- يتجلى من خلالتصادم الجزيئات مع جزيئات جدران الجسم الذي يقع فيه.
- حجم الضغط يتناسب طرديا مع قوة وسرعة تأثير الجزيئات على جدران الوعاء.
بعض الاستنتاجات الموجزة حول النظرية
قبل أن نذهب أبعد من ذلك وننظر في المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية ، نقدم لك بعض الاستنتاجات الموجزة من النقاط والنظرية أعلاه:
- مقياس متوسط طاقة حركة ذراتها وجزيئاتها هو درجة الحرارة المطلقة.
- عندما يكون هناك غازان مختلفان في نفس درجة الحرارة ، فإن جزيئاتهما لها نفس متوسط الطاقة الحركية.
- طاقة جزيئات الغاز تتناسب طرديا مع متوسط السرعة المربعة: E=1/2mv ^ 2.
- على الرغم من أن جزيئات الغاز لديها طاقة حركية متوسطة ، على التوالي ، وسرعة متوسطة ، تتحرك الجسيمات الفردية بسرعات مختلفة: بعضها سريع ، وبعضها بطيء.
- كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة الجزيئات.
- كم مرة نزيد درجة حرارة الغاز (على سبيل المثال ، مزدوج) ، تزداد طاقة حركة جزيئاته عدة مرات (على التوالي ، يتضاعف).
المعادلة الأساسية والصيغ
المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية تسمح لك بإثبات العلاقة بين كميات العالم المجهري ، وبالتالي ، الكميات العيانية ، أي المقاسة ، الكميات.
أحد أبسط النماذج التي يمكن أن تنظر فيها النظرية الجزيئية هو نموذج الغاز المثالي.
يمكنك قول ذلكهذا نوع من النماذج التخيلية التي تمت دراستها بواسطة النظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي ، حيث:
- أبسط جزيئات الغاز تعتبر كرات مرنة تمامًا تتفاعل مع بعضها البعض ومع جزيئات جدران أي وعاء في حالة واحدة فقط - تصادم مرن تمامًا ؛
- قوى الجذب داخل الغاز غائبة ، أو يمكن إهمالها بالفعل ؛
- يمكن اعتبار عناصر الهيكل الداخلي للغاز كنقاط مادية ، أي يمكن أيضًا إهمال حجمها.
بالنظر إلى مثل هذا النموذج ، كتب الفيزيائي الألماني المولد رودولف كلاوزيوس صيغة لضغط الغاز من خلال العلاقة بين البارامترات الدقيقة والعيانية. يبدو كالتالي:
p=1/3م (0)nv ^ 2.
لاحقًا ستُطلق على هذه الصيغة اسم المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي. يمكن تقديمها في عدة أشكال مختلفة. واجبنا الآن هو عرض أقسام مثل الفيزياء الجزيئية ، ونظرية الحركة الجزيئية ، ومن ثم المعادلات وأنواعها الكاملة. لذلك ، من المنطقي مراعاة الاختلافات الأخرى للصيغة الأساسية.
نعلم أنه يمكن إيجاد متوسط الطاقة التي تميز حركة جزيئات الغاز باستخدام الصيغة: E=m (0)v ^ 2 / 2.
في هذه الحالة ، يمكننا استبدال التعبير m (0)v ^ 2 في صيغة الضغط الأصلية بمتوسط الطاقة الحركية. نتيجة لذلك ، ستتاح لنا الفرصة لتكوين المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية للغازات بالشكل التالي: p=2/3nE.
علاوة على ذلك ، نعلم جميعًا أن التعبير m (0)n يمكن كتابته كمنتج من حاصلين:
م / NN / V=م / ف=ρ.
بعد هذه التلاعبات ، يمكننا إعادة كتابة الصيغة الخاصة بنا لمعادلة النظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي في شكل ثالث مختلف:
p=1/3ρv ^ 2.
حسنًا ، ربما هذا كل ما تحتاج لمعرفته حول هذا الموضوع. يبقى فقط لتنظيم المعرفة المكتسبة في شكل استنتاجات موجزة (وليس كذلك).
جميع الاستنتاجات العامة والصيغ حول موضوع "نظرية الحركة الجزيئية"
فلنبدأ.
الأول:
الفيزياء هي علم أساسي مدرج في مسار العلوم الطبيعية ، والتي تدرس خصائص المادة والطاقة ، وهيكلها وأنماط الطبيعة غير العضوية.
ويشمل الأقسام التالية:
- ميكانيكا (حركيات وديناميكيات) ؛
- ثابت ؛
- الديناميكا الحرارية ؛
- الديناميكا الكهربائية ؛
- القسم الجزيئي ؛
- بصريات ؛
- فيزياء الكم و النواة الذرية
ثانيًا:
فيزياء الجسيمات والديناميكا الحرارية هي فروع مرتبطة ارتباطًا وثيقًا تدرس المكون العياني الحصري للعدد الإجمالي للأنظمة الفيزيائية ، أي الأنظمة التي تتكون من عدد كبير من الجسيمات الأولية.
تستند إلى النظرية الحركية الجزيئية.
الثالث:
جوهر الأمر هو هذا. تصف النظرية الحركية الجزيئية بالتفصيل بنية المادة (غالبًا بنية الغازات أكثر من المواد الصلبة).والأجسام السائلة) ، استنادًا إلى ثلاثة افتراضات أساسية تم جمعها من افتراضات العلماء البارزين. ومن بينهم: روبرت هوك ، وإسحاق نيوتن ، ودانييل برنولي ، وميخائيل لومونوسوف ، وآخرين كثيرين.
الرابع:
ثلاثة مبادئ أساسية للنظرية الحركية الجزيئية:
- جميع المواد (بغض النظر عما إذا كانت سائلة أو صلبة أو غازية) لها بنية معقدة تتكون من جزيئات أصغر: جزيئات وذرات.
- كل هذه الجسيمات البسيطة في حركة فوضوية مستمرة. مثال: الحركة البراونية والانتشار.
- تتفاعل جميع الجزيئات تحت أي ظرف مع بعضها البعض بقوى معينة لها صخرة كهربائية.
كل من هذه الأحكام في النظرية الحركية الجزيئية هو أساس متين في دراسة بنية المادة.
الخامس:
عدة نقاط رئيسية للنظرية الجزيئية لنموذج الغاز:
- تتكون جميع الغازات من جسيمات أولية ليس لها حجم معين ، ولكن لها كتلة معينة. بمعنى آخر ، حجم هذه الجسيمات ضئيل مقارنة بالمسافات بينها.
- الذرات وجزيئات الغازات ليس لها عمليا طاقة كامنة ، على التوالي ، طاقتها الإجمالية تساوي الطاقة الحركية.
- لقد تعرفنا بالفعل على هذا الموقف سابقًا - الحركة البراونية. أي أن جزيئات الغاز دائمًا في حركة مستمرة وعشوائية.
- بالتأكيد جميع التصادمات المتبادلة بين الذرات وجزيئات الغازات ، المصحوبة برسالة السرعة والطاقة ، مرنة تمامًا. هذا هويعني أنه لا يوجد فقد للطاقة أو قفزات حادة في طاقتها الحركية أثناء الاصطدام.
- في ظل الظروف العادية ودرجة حرارة ثابتة ، فإن متوسط الطاقة الحركية لجميع الغازات تقريبًا هو نفسه.
سادسا:
استنتاجات من نظرية الغازات:
- درجة الحرارة المطلقة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لذراتها وجزيئاتها.
- عندما يكون هناك غازان مختلفان في نفس درجة الحرارة ، فإن جزيئاتهما لها نفس متوسط الطاقة الحركية.
- متوسط الطاقة الحركية لجزيئات الغاز يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي المتوسط للسرعة: E=1/2mv ^ 2.
- على الرغم من أن جزيئات الغاز لديها طاقة حركية متوسطة ، على التوالي ، وسرعة متوسطة ، تتحرك الجسيمات الفردية بسرعات مختلفة: بعضها سريع ، وبعضها بطيء.
- كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة الجزيئات.
- كم مرة نزيد درجة حرارة الغاز (على سبيل المثال ، مزدوج) ، كما يزيد متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته عدة مرات (على التوالي ، يتضاعف).
- العلاقة بين ضغط الغاز على جدران الوعاء الذي يقع فيه وشدة تأثير الجزيئات على هذه الجدران متناسبة بشكل مباشر: كلما زادت التأثيرات ، زاد الضغط ، والعكس صحيح.
السابع:
نموذج الغاز المثالي هو نموذج يجب فيه استيفاء الشروط التالية:
- جزيئات الغاز يمكن اعتبارها كرات مرنة تمامًا.
- يمكن لهذه الكرات أن تتفاعل مع بعضها البعض ومع جدران أي منهاوعاء في حالة واحدة فقط - اصطدام مرن للغاية.
- تلك القوى التي تصف الدفع المتبادل بين الذرات وجزيئات الغاز غائبة أو يمكن إهمالها في الواقع.
- تعتبر الذرات والجزيئات نقاط مادية ، أي يمكن أيضًا إهمال حجمها.
الثامن:
لنقدم جميع المعادلات الأساسية ونعرض الصيغ في موضوع "نظرية الحركة الجزيئية":
p=1/3m (0)nv ^ 2 - المعادلة الأساسية لنموذج الغاز المثالي ، مشتق من الفيزيائي الألماني رودولف كلاوسيوس.
p=2/3nE - المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي. مشتق من متوسط الطاقة الحركية للجزيئات.
р=1/3ρv ^ 2 - نفس المعادلة ، ولكن يتم النظر فيها من خلال الكثافة والجذر متوسط السرعة التربيعية لجزيئات الغاز المثالية.
m (0)=M / N (a) - صيغة إيجاد كتلة جزيء واحد من خلال رقم أفوجادرو.
v ^ 2=(v (1) + v (2) + v (3) +…) / N - صيغة لإيجاد متوسط السرعة التربيعية للجزيئات ، حيث v (1) ، v (2) ، v (3) وما إلى ذلك - سرعة الجزيء الأول والثاني والثالث وهكذا حتى الجزيء n.
n=N / V - صيغة لإيجاد تركيز الجزيئات ، حيث N هو عدد الجزيئات في حجم غاز لحجم معين V.
E=mv ^ 2/2=3/2kT - صيغ لإيجاد متوسط الطاقة الحركية للجزيئات ، حيث v ^ 2 هو جذر متوسط السرعة التربيعية للجزيئات ، k ثابت سميت هذه القيمة على اسم فيزياء لودفيج بولتزمان على اسم النمساوي ، و T هي درجة حرارة الغاز.
p=nkT - صيغة الضغط من حيث التركيز ، ثابتبولتزمان ودرجة الحرارة المطلقة T. يتبعه معادلة أساسية أخرى ، اكتشفها العالم الروسي منديليف والفيزيائي الفرنسي المهندس كلابيرون:
pV=m / MRT ، حيث R=kN (a) هو الثابت العالمي للغازات.
الآن دعونا نظهر ثوابت لعمليات iso مختلفة: متساوي الضغط ، متساوي الصدور ، متساوي الحرارة و ثابت الحرارة.
pV / T=const - يتم إجراؤه عندما تكون كتلة الغاز وتكوينه ثابتًا.
рV=const - إذا كانت درجة الحرارة ثابتة أيضًا.
V / T=ثابت - إذا كان ضغط الغاز ثابتًا.
p / T=const - إذا كان الحجم ثابتًا.
ربما هذا كل ما تحتاج لمعرفته حول هذا الموضوع.
اليوم انغمسنا في مجال علمي مثل الفيزياء النظرية ، وأقسامها وكتلها المتعددة. بمزيد من التفصيل ، تطرقنا إلى مجال من الفيزياء مثل الفيزياء الجزيئية الأساسية والديناميكا الحرارية ، أي النظرية الحركية الجزيئية ، والتي ، على ما يبدو ، لا تمثل أي صعوبات في الدراسة الأولية ، ولكنها في الواقع بها العديد من المزالق. إنه يوسع فهمنا لنموذج الغاز المثالي ، والذي درسناه أيضًا بالتفصيل. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أننا تعرفنا أيضًا على المعادلات الأساسية للنظرية الجزيئية في تنوعاتها المختلفة ، كما درسنا جميع الصيغ الضرورية للعثور على كميات معينة غير معروفة حول هذا الموضوع. سيكون هذا مفيدًا بشكل خاص عند التحضير للكتابة أي اختبارات وامتحانات واختبارات أو لتوسيع النظرة العامة والمعرفة بالفيزياء
نأمل أن تكون هذه المقالة مفيدة لك ، وقد استخلصت منها فقط المعلومات الضرورية للغاية ، مما عزز معرفتك في أركان الديناميكا الحرارية مثل الأحكام الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية.
