Základy molekulové fyziky a termodynamiky - 7 Flashcards
Relativní atomová a molekulová hmotnost
látkové množství
molární hmotnost a objem
relativní atomová hmotnost
- Ar - poměr hmotnosti jednoho atomu prvku k 1/12 hmotnosti atomu uhlíku C. (mu..)
Relativní molekulová hmotnost
- Mr - součet relativních atomových hmotností všech atomů v moolekule (nemá jednotku)
Látkové množství
- množství částic vyjádřené v molech, vztahuje se k počtu částic podle vzorce
Molární hmotnost (Mm)- hmotnost jednoho molu látky
Molární objem - (Vm) - objem, který zaujímá jeden mol látky za daných podmínek
Avogadrova konstanta
atomová hmotnostní konstanta
Avogadrova konstanta
- počet částic (atomů, molekul,…) obsažených v 1 molu látky
Atomová hmotností konstanta
- konstanta je hmotnost 1/12 atomu uhlíku C
Základní poznatky kinetické teorie látek a jejich experimentální důkazy
Základní pozantky kinetické teorie látek
- vysvětluje makroskopické vlastnosti látek na základě, že látky jsou složeny z částic, které vykonávají tepelný pohyb
1. látka jakéhokoliv skupenství se skládá z částic
2. částice v kapalinách a plynech -> neustálý, neuspořádaný (chaotický) pohyb + pevné látky kmitavý pohyb => tepelný pohyb (všechny 3)
3. částice na sebe navzájem působí současně přitažlivými silami a odpudivými silami
experimentální důkazy
1. Difúze - barvivo ve vodě -> částice se pořád hýbají. částice vody X molekuly barviv -> náhodný pohyb částic
2. Brownův pohyb - nepravidelný pohyb mikroskopických částic ve vodě (pylu) dokazuje, že částice vody se neustále pohybují a narážejí do těchto částic
3. Tlak plylnu a teplota - zahřívání plynu -> zvýšení tlaku -> vyšší teplota -> částice pohybují rychleji + více narážejí na stěny
vzájemné působení částic (vazebná energie)
- síly působící mezi atomy (ionty, molekulami) -> mezimolekulové síly -> 2 typy sil
- přitažlivé síly Fp - delší dosah než odpudivé = KOHEZNÍ SÍLY
- odpudivé síly Fe - vzájemné elektrostatické odpuzování elektronových obalů vnějších elektronů
F = Fp + Fe
vazebná energie Ev
- Energie potřebná k rozdělení molekuly na jednotlivé atomy
- čím vyšší je vazebná energie ->stabilnější vazba mezi amoty
- Ev > 0 - stabilní, k rozložení molekuly na atomy musíme energii dodat
Koukni se na graf + na různé typy vazeb :)
modely struktury látek různých skupenství
Pevné látky
- stálý tvar + objem (mění vlivem sil, teploty)
- molekuly kmitají kolem něměnných rovnovážných poloh, blízko u sebe, silné přitažlivé síly, pravidelně uspořádané
Kapaliny
- namjí vlastní tvar, (podle nádoby), vlastní objem, tekuté (mění vlivem tlaku a teploty)
- molekuly konají kmity kolem rovnovážných poloch, které se můžou měnit, přitažlivé síly menší než u pevných látek, vytváření krátkodobých shluků
Plyny
- nemají stálý tvar ani objem (vyplní celý prostor)
- dobře stlačitelné
- molekuly - pohybují volně v celém objemu, vzájemné přitažlivé síly jsou velmi malé díky velkým vzdálenostem mezi nimi
rovnovážný stav soustavy (stavové veličiny a jejich změny, izolovaná soustava)
- termodynamický děj, při němž soustava prochází řadou na sebe navazujících rovnovážných stavů
rovnovážný stav
- nastává, když se v soustavě nemění makroskopické veličiny (teplota, tlak, objem) v čase
stavové veličiny
- popisují stav soustavy
- teplota, tlak, objem, vnitřní energie, entropie, látkové množství
teplota, měření teploty, teplotní stupnice
teplota
- fyz. veličina charakterizující střední kinetickou energii částic, charakterizuje stav fyzikálního objektu
měření teploty: měření provádíme pomocí teploměru, na němž je vytvoře teplotní stupnice
teplotní stupnice:
- kelivnova stupnice -> 0 K = -273.15 C (absolutní nula)
- Celsiova stupnice - 0 … bod mrazu vody, 100 C.. bod varu vody
- Fahrenheitova stupnice
vnitřní energie soustavy, změna vnitřní energie konáním práce a tepelnou výměnou, teplo
První termodynamický zákon
- přírůstek vnitřní energie U soustav je roven součtu dodané mechanické práce W a přidaného tepla Q: U = Q + W
vnitřní energie U
- energie termodynamické soustavy, která je jako celek v klidu. Podle kinetické teorie látek je vnitřní energie rovna součtu celkové kinetické energie Ek neuspořádaného pohybu všech částic soustavy a celkové potenciální energie Ep určena vzájemným působením mezi těmito částicemi: U = Ek + Ep
změna vnitřní energie U nastává:
- konáním práce W, přičem U = W
- tepelnou výměnou a je rovna předanému nebo přijatéhmu teplu, tedy: U = Q
Měrná tepelná kapacita, kalorimetrická rovnice a její využití
Měrná tepelná kapacita c
- tepelná kapacita vztažená na jednotku hmotnosti
- množství tepla potřžebného k ohřátí 1 kg látky o 1 C.
vzorec Q = m . c . T (změna T)
Kalorimetrická rovnice
- tepelná výměna těles v izolované soustavě -> plátí z ákon zachování energie (veškeré teplo jedno těleso odevzdá, druhé přijme)
- nedochází ke změně druhu energie (nezmění se v prááci, mechanickou energii, nevzniká teplo chemickou reakcí)
- musíme počítat i s kalorimetrem, které taky přijme teplo, nádoba má vlastní tepelnou kapaictu
První termodynamický zákon
Vedení
- přenos energie přímo mezi částicemi látky (kovová lžička a čaj)
proudění
- přenos tepla proudem tekutiny (čůrání v bazénu)
Sálání
- přenos tepla prostřeždnictví elektromaganetického záření (stojíme blízko ohně)
Přenos vnitřní energie
První termodynamický zákon
- přírůstek vnitřní energie U soustav je roven součtu dodané mechanické práce W a přidaného tepla Q: U = Q + W
