Otsene tõestus selle kohta, et aine koosneb molekulidest ja aatomitest saadi eelmise sajandi lõpus. Hüpotees aine atomaarsest ehitusest esines esmakordselt 5. saj. e. Kr. Vana-Kreeka filosoofide töödes. Aatom tähendab kreeka keeles jagamatut. Molekuliks nim. aineosakest, mis osaleb molekulaar- ehk soojusliikumises. Aatomi kohta kasutatakse üldnimetust molekul. Enamiku molekulide suurused on järgus 10 astmes -10 m. Gaas on kõige lihtsamini kirjeldatav aine agregaatolek. Molekulaarkineetiline teooria seletab ainete omadusi, lähtudes sellest, et gaas koosneb molekulidest, molekulid on pidevas kaootilises liikumises ning molekulide vahel on vastastikmõju. Makroskoopiliseks e. makrokäsitluseks nimetatakse käsitlust, kus füüsikalised omadused (makroparameetrid) iseloomustavad keha. Olekuparameetriteks nimetatakse rõhku, ruumala ja temperatuuri. Mikroskoopilise e. mikrokäsitluse puhul lähtutakse aine molekulaarsest ehitusest. Siis kasutatavaid füüsikalisi suurusi nimetatak
Molekulaarfüüsika 1.Mikroparameetrid Molekulmass- m0 (kg) Molekulide keskmine kiirus- v 1m/s Molekulide konsentratsioon- molekulide arv 1m3 =m-3 Molekulide keskmine kineetiline energia 1J (8)Molaarmass- ühe mooli mass M M = (9)Ainehulk- µ-nüü 1mol µ= 1mol=ainekogus milles on avokadro arv molecule 6*1023(1/mol) mol-1 µ= 2.Makroparameetrid Füüsikalised suurused mis iseloomustavad suurt aine kogust Aine mass- m(kg) Rõhk- p= Ruumala V(m3) Temperatuur t(c) T(K) =273 Tihedus: S= S=m0*n 3.Ideaalse gaasi mudeli lihtsustused: 1)Molekulid on punktmassid(ei arvestata ruumala, arvestatakse massi) 2)Molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed(põrkel kiiruse väärtus ei muutu) Molekuli energia ei lähe kaduma) 3)Tõmbe ja tõukejõud molekulide vahel puuduvad. 4.Temperatuur: Füüsikaline suurus(makroparameeter) mis iseloomustab keha(kehade süsteemi soojuslikku tasakaaluolekut. Tempe
Molekulaarfüüsika aluseks on molekulid (osakesed liiguvad, osakeste vahel on vastasmõju). Makroparameeter-mõõdetavad füüsikalised suurused(rõhk, temp,ruumala). Iseloomustavad ainet väliselt.Gaasi rõhk-tekib osakeste põrkeid Vastu keha.Molaarmass näitab ühemooli aine massi.Konsentratsioon-näitab osakeste arvu ruumala ühikus.Kelvini tempskaala-ehk absoluutse tempt skaala. Ideaalne gaas-on väga hõre gaas.Mikroparameetrid-iseloom ainet seesmiselt, ei Ole otseselt mõõdetavad(molekulmass, molekulikiirus, konsentratsioon). Gaasi rõhk on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga.Avogadro arv-osakeste arv ühes moolis aines.Temperatuur iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Celsiuse poolt leiutatud skaalaga termomeetril oli vee keemispunkt võetud 0 kraadiks ja jää sulamispunkt oli -100 kraadi. Molekulaarfüüsika põhivõrrand Gaasi rõhu sõltuvusest mikroparameetritest. Absoluuutne temperatuur ja tema seos keskmise kineetilise energiaga. Mole
Füüsika harud Mehaanika Liikumine Soojusõpetus Soojusnähtused Akustika Heli Elektrodünaamika Elektrivool Optika Valgus Aatomi ja tuumafüüsika Kosmoloogia Soojusõpetus Soojusõpetus tegeleb: 1) Mateeria liikumise soojusliku vormiga. See on: Soojuse üleminek ühelt kehalt teisele,soojuspaisumine ja muud makroskoopilised nähtused Molekulide kaootiline ehk soojusliikumine 1) Molekulide liikumise iseloomu ja molekulidevahelise vastastikmõjuga SOOJUSÕPETUS TERMODÜNAAMIKA MOLEKULAARFÜÜSIKA ·Soojusülekanne ·Soojuspaisumine GAASIDE AINE EHITUS MOLEKULAARKINEETILINE TEOORIA ·Molekulidevaheline ·Molekulide soojusliikumine vastastikmõju "Atomistid" Demokritos ja Leukippos V saj e.Kr. Epikuros (341 270 e.Kr.) Lucretios (I saj. e. Kr) Tõid füüsikasse aatomi m�
Molekulaarfüüsika 1. Loetle molekulaarkineetilise teooria kolm põhiseisukohta. Millist gaasi nimetatakse ideaalgaasiks? 1) Kõik ained koosnevad molekulidest(aatomitest) 2) Molekulid on pidevas liikumises(soojusliikumine) – lakkamatu, korrapäratu liikumine 3) Kõik aineosakesed on omavahel vastastikmõjus Ideaalgaas – molekulide vahel puudub vastastikmõju 2. Kuidas on määratletud aatommass, molekulmass, molaarmass, ainehulk 1 mool, Avogadro arv? Millised on nende suuruste mõõteühikute nimetused? Aatommass mrx– ühe aatomi mass (amü) Molekulmass Mr– ühe molekuli mass (amü) Molaarmass MX – ühe mooli mass (kg/mol) Ainehulk 1 mool –selline kogus ainet, mille mass grammides võrdub selle aine aatom- või molekulmassiga (mol), tähis (nüü) Avogadro arv NA – ühes moolis sisalduv aatomite või molekulide arv (1/mol) 3. Millised suurused määravad gaasi oleku (seisundi)? Rõhk (p), ruumala (V) ja temperatuur (T)
Kordamisküsimused kontrolltööks „Molekulaarfüüsika“ 1. Loetle molekulaarkineetilise teooria kolm põhiseisukohta. Millist gaasi nimetatakse ideaalgaasiks? Kõik kehad koosnevad molekulidest Molekulid on pidevas kaootilises liikumises Kõikide kehade molekulid on seotud vastastikmõjuga Ideaalgaas on reaalse gaasi lihtsustatud mudel,(1)kus gaasimolekulid loetakse punktmassideks,(2)molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed ning (3) molekulide vahel puudub vastastikmõju. 2. Kuidas on määratletud aatommass, molekulmass, molaarmass, ainehulk 1 mool, Avogadro arv? Millised on nende suuruste mõõteühikute nimetused? Aatommass – ühe aatomi mass aatommassiühikutes – ühik 1/12 süsiniku aatomi C12 massist Molekulmass – ühe molekuli mass aatommassiühikustes – ühik Molaarmass - ühe mooli aine mass
Molekulaarfüüsikas nim. molekuliks aineosakest, mis osaleb molekuaarliikumises ehk soojusliikumises. Gaaside molekulaarkineetilises teoorias lähtutakse: gaas koosneb molekulidest, molekulid on pidevas kaootilises liikumises,molekulide vahel on vastastikmõjud. Palju seoseid võib leida ilma molekulidele mõtlemata kasutades füüsikalisi suurusi,mis iseloomustavad keha tervikuna, sellist käsitlust nim. makroskoopiliseks ehk makrokäsitluseks. Füüsikalisi suurusi,mille abil ainet makroskoopiliselt kirjeldatakse nim. makroparameetriks. Gaasi koguse oleku määravad rõhk,ruumala ja temp. ning neid nim. olekuparameetriteks. Sageli ei piisa makrokäsitlusest ja peab lähtuma aine molekulaarsest ehitusest,sellist käsitlust nim. mikroskoopiliseks ehk mikrokäsitluseks. Vastavaid füüsikalisi suuruseid nim. seljuhul mikroparameetriteks. Ideaalse gaasi molekul: molekulid on punktmassid(nende ruumala on kaduv,väike),molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed(
Vastus: gaasi tuleb isobaariliselt jahutada temperatuurini 273 K (0 0 C). Näidisülesanne 8. Temperatuuril 30 0 C on gaasi rõhk anumas 150 kPa. Kui suur on gaasi rõhk samas anumas temperatuuril -30 0 C? 9 Lahendus. Antud: p1 = 150 kPa Teeme ülesande algandmeid kajastava joonise (Celsiuse kraadid teisendasime jälle kelviniteks). T1 = 303 K T2 = 243 K p2 = ? Kuna antud protsessis on ruumala konstantne V = const , siis on tegemist isokoorse protsessiga. Lähtudes ideaalse gaasi olekuvõrrandist pV = N k T võime väita, et isokoorsel protsessil muutub gaasi rõhk võrdeliselt tema temperatuuriga. Teisiti väljendades tähendab see seda, et gaasi rõhu ja temperatuuri jagatis on jääv suurus p = const T Sellest lähtudes võime oma alg- ja lõppoleku kohta kirjutada p1 p 2 = , T1 T2 millest lõpprõhk p1 T2 p2 = . T1 Arvutamine annab tulemuseks
Kõik kommentaarid