Jméno:
Heslo:
Hodnocení: 0.00 / 10 (0 hlasů)
Autor: Martin Bulín
Vloženo: 30. 01.2011
Otevřeno: 8422x
  Printer Friendly Page
Tisknout

Stáhnout

Hodnotit

Komentovat
 
Fyzika
Základní poznatky molekulové fyziky
  • molekula, atom, aniont, kationt
  • kinetická teorie stavby látek (3 postuláty), důkazy neuspořádaného pohybu částic
  • částice v silovém poli sousedních částic - graf F = f(r)
  • model pevné látky, kapaliny, plynu, plazmatu
  • protonové a nukleonové číslo, atomová relativní hmotnost, molární hmotnost
  • Avogadrova konstanta, molární objem, látkové množství
  • teplotní stupnice termodynamická, Celsiova
  • teplo vnitřní energie, práce, 1. termodynamická věta

Základní pojmy

  • molekula: částice složená z atomů nebo iontů

  • atom: je základní částice běžné hmoty, částice, kterou už chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku

    • skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony a obalu obsahujícího elektrony

  • aniont: záporně nabitý iont, obvykle atom, který přijal elektron(y)

  • kationt: kladně nabitý iont, obvykle atom, který odevzdal elektron(y)

Kinetická teorie stavby látek

  • základ molekulové fyziky, 3 postuláty:

    • Látky kteréhokoli skupenství jsou z částic.“

    • Částice se v látkách neustále a neuspořádaně (chaoticky) pohybují.“

    • Částice na sebe navzájem působí silami. Tyto síly jsou při malých vzdálenostech odpudivé, při větších vzdálenostech přitažlivé.“

  • zajímavost: do zrnka máku se vejde 10 miliónů atomů

  • důkazy neuspořádaného pohybu částic: difuze, osmóza (přes membránu), Brownův pohyb (pylové zrnko), tlak plynu

Částice v silovém poli sousedních částic

  • částice na sebe působí navzájem jevy, o kterých svědčí přilnavost (voda a sklo) a soudržnost (molekuly vody na sebe)

  • vzájemné působení částic – výsledkem je vznik odpudivé a přitažlivé elektrické síly

    • osa x: vzdálenost mezi dvěma atomyVzájemné působení částic

    • osa y: síla působící mezi dvěma atomy

    • nad osou x síla odpudivá, pod osou přitažlivá

    • r0 ... rovnovážná poloha mezi částicemi F = 0

    • r < r0 … odpudivá síla roste

    • r > r0 … přitažlivá síla nejdříve roste, pak klesá

  • soustava částic má vnitřní potenciální energii

  • vazebná energie je rovna práci, která je potřeba k rozrušení vazby mezi částicemi

  • molekuly mohou být: lineární, rovinné, prostorové

 

Další důležité pojmy a veličiny

  • protonové číslo (atomové číslo): udává počet protonů v jádře daného atomu

  • nukleonové číslo (hmotové číslo): udává celkový počet protonů a neutronů (tzn. všech nukleonů) v atomovém jádře

  • relativní (poměrná) atomová hmotnost: Ar, je poměr hmotnosti atomu ma k 1/12 atomové hmotnosti mu nuklidu uhlíku 126C, tedy Ar = ma / mumu = 1,66 * 10-27 kg

  • molární hmotnost: Mm je definována vztahem Mm = m / n, kde m je hmotnost tělesa a n je odpovídající látkové množství

    • molární hmotnost je vlastně hmotnost jednoho molu látky

    • vztah mezi Mm a hmotností molekuly mm je Mm = NA mm (N je počet částic tělesa)

  • Avogadrova konstanta N je číslo udávající počet atomů v 0,012 kg nuklidu uhlíku 126C

    • NA = 6,0221367 * 1023 mol-1

    • Avogadrova konstanta tedy současně udává počet částic (molekul, atomů apod.) obsažených v jednom molu látky

  • molární objem: Vm je definován vztahem Vm = V / n, kde V je objem dané látky, n je látkové množství této látky

    • molární objem je objem jednoho molu látky

    • pro všechny reálné plyny, které se při normálních podmínkách (tj. tlak p0 = 1,01325 * 105 Pa, T0 = 273,15 K, t = 0°C) chovají jako ideální plyn, je molární objem Vm stejný a má hodnotu Vm = 22,4141 * 10-3 m3 mol-1

  • látkové množství: n vypočítáme ze vztahu n = N/NA, kde N je počet částic chemicky stejnorodé soustavy a NA je Avogadrova konstanta

Teplotní stupnice

  • termodynamická

    • jednotka: K … základní jednotka SI

    • základní teplota: teplota RS vody, jejího ledu a její syté páry = trojný bod

      • Tr = 273,16 K (tr = 0,01°C), Δt = ΔT

      • Kelvin je 1/273,16 díl termodynamické teploty trojného bodu vody

    • absolutní nula … 0 K (= - 273,15°C) je počátkem termodynamické teplotní stupnice, libovolná soustava se k této teplotě může přiblížit, ale nemůže jí dosáhnout

      • v blízkosti této teploty se značně mění vlastnosti látek (např. elektrická vodivost)

  • Celsiova

    • jednotka: °C … vedlejší jednotka SI

    • 0°Cteplota tání ledu ... teplota rovnovážného stavu vody a jejího ledu za normálního tlaku (= 1013 KPa)

    • 100°Cteplota varu vody … rovnovážný stav mezi vodou a její sytou párou za n. tlaku

Teplo Q

  • je určeno energií, která je přenesena z jedné termodynamické soustavy do jiné prostřednictvím neuspořádaného pohybu molekul

  • velikost tepla je rovna velikosti přenesené energie

  • teplo bereme jako kladné, je-li dodáno do soustavy z okolí a záporné pokud přechází se soustavy do okolí

Vnitřní energie U

  • termodynamická soustava je schopna konat práci → má vnitřní energii

  • J. P. Joule, J. R. Mayer – rozlišení tepla (popisuje děj) a tepelné energie (popisuje stav)

  • vnitřní energie je rovna součtu celkové kinetické energie Ek neuspořádaného (tepelného) pohybu všech částic soustavy a celkové potenciální energie Ep určené vzájemným působením mezi těmito částicemi: U = Ek + Ep

  • stavová veličina, její změna závisí jen na konečném a počátečním stavu soustavy, nikoli na způsobu přechodu mezi těmito stavy

  • změna vnitřní energie nastává:

    • konáním práce W, přičemž ΔU = W

    • tepelnou výměnou a je rovna předanému nebo přijatému teplu, ΔU = Q

Práce W

  • je určena energií, která je přenesena z jednoho tělesa na jiné prostřednictvím mechanického pohybu (zpravidla důsledkem vnější síly působící mezi tělesy)

  • práci bereme jako kladnou, byla-li soustavě dodána, tj. práce byla vykonána vnějšími silami, resp. okolními tělesy působícími na soustavu silami

  • práce je záporná, jestliže byla vykonána termodynamickou soustavou působením na okolní tělesa

1. termodynamický zákon

Přírůstek vnitřní energie ΔU soustavy je roven součtu dodané mechanické práce W a přivedeného tepla Q … ΔU = W + Q“

  • z toho plyne nemožnost sestrojit perpetuum mobile prvního druhu


 
Powered by XOOPS 2.5 | 2008 - 2015 | © Kitt