Азбука физики Научные игрушки Простые опыты Этюды об ученых Читатели пишут Умные книжки Есть вопросик? Его величество... Музеи науки... Достижения... Загляни! На урок
ТЕРМОДИНАМИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. КОНСПЕКТЫ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ 10-11 КЛАССА
Здесь представлены конспекты по теме "Термодинамика и молекулярная физика" для 10-11 классов. !!! Конспекты с одинаковыми названиями различаются по степени сложности.
СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ. ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Знаете ли вы, что физику процесса полировки пытался прояснить еще И. Ньютон, однако лишь недавние исследования пролили на него свет. Оказывается, при сильном нажиме удаляются целые кусочки материала с полируемой поверхности, при слабом — лишь отдельные молекулы.
...выведенное в 1873 году Ван-дер-Ваальсом уравнение состояния реального газа применимо и к не очень плотной жидкости, например к воде. Это подтверждал и заголовок статьи Ван-дер-Ваальса — «О непрерывности состояния жидкости и газа».
... водомерка, опираясь на воду кончиками лапок, не смачиваемых водой, способна не только скользить по воде, но и делать громадные прыжки, не прорывая поверхностного слоя.
... длинный цилиндрический слой жидкости неустойчив. Об этом словно известно пауку, формирующему нить паутины: липкая жидкость образует цилиндрическую оболочку вокруг сердцевины нити и вскоре распадается на крошечные шарики, к которым и прилипают насекомые.
... молекулярные силы быстро изменяются с расстоянием. Притяжение молекул при увеличении расстояния между ними в 2 раза ослабевает в 128 раз!
... «растащить» молекулы кислорода по затратам энергии раз в 50 легче, чем «разорвать» саму молекулу.
... представления, разработанные в одной области физики, часто удачно «кочуют» в другие. Так, рассматривая ядро урана как жидкую заряженную каплю. Я. И. Френкель показал в 1939 году, что она должна обнаружить колоссальное поверхностное натяжение. Такая, капельная, модель ядра позволила объяснить, например, как происходит деление ядер урана.
... абсолютно чистые и гладкие поверхности при соприкосновении могут сами собой слипнуться. Когда только начались полеты космических кораблей с экипажами на борту, существовала реальная опасность, что металлическая подошва ботинка космонавта может самопроизвольно «приклеиться» к металлической обшивке корабля.
О ГАЗАХ. ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Знаете ли Вы, что придуманное Гельмонтом в начале XVII века слово «газ» ("Такой пар я назвал «газ», потому что он почти не отличается от «хаоса» древних" - Ян Баптист ван Гельмонт) довольно долго не употреблялось, оно было возрождено знаменитым Лавуазье лишь в конце XVIII века и широко распространилось во времена полетов братьев Монгольфье на первых воздушных шарах.
... универсальная модель «совершенного газа» была предложена французским физиком и химиком Анри Реньо в 1842 году. Термин же «идеальный газ» ввел в 1854 году Рудольф Клаузиус.
... закон Дальтона является прямым следствием закона Авогадро и оба закона вытекают из молекулярно-кинетической теории идеального газа.
... оценки постоянной Авогадро, сделанные на основе теории идеального газа, уступали по точности вычислениям, опирающимся на модель реального газа, например расчетам Ван-дер-Ваальса.
... молекулярно-кинетическая теория идеального газа приводит к обоснованию экспериментально установленного факта равенства молярных теплоемкостей газов одного типа — скажем, одноатомных или двухатомных.
... многие положения кинетической теории газов долгое время ждали своего опытного подтверждения. Так, лишь в 1911 году французский физик Дюнуайе поставил эксперимент, в котором показал, что молекулы газа беспрестанно сталкиваются друг с другом, а между столкновениями движутся прямолинейно.
... вывести столь известное теперь уравнение состояния газа (или объединенный газовый закон) Клапейрона побудила работа по «реанимации» труда Сади Карно, незаслуженно остававшегося в тени в течение десяти лет.
... модель идеального газа «работает» и при обсуждении закона осмотического давления, установленного в конце прошлого века голландским химиком Вант-Гоффом. Рассчитывая это давление как для газа, состоящего из растворенного вещества, можно понять, например, почему при растворении 20 граммов сахара в литре воды возникает давление, способное уравновесить водяной столб высотой 14 метров.
... теория идеального газа позволяет оценить давление и температуру даже внутри звезд. Результаты таких оценок при всей их приблизительности весьма близки к полученным строгими расчетами. Так, согласно оценкам, давление газа в недрах Солнца оказывается в миллиарды раз выше нормального атмосферного, а температура там составляет миллионы градусов.
... для комнатных температур модель идеального газа начинает «хромать» уже при плотностях, лишь в 100 раз превышающих плотность газа при нормальных условиях.
... в работах Максвелла по кинетической теории газов впервые в описание физических явлений вошла статистика — иначе было бы невозможно получить общую картину поведения газа как огромного ансамбля частиц.
... газ без столкновений молекул может существовать не только в идеальной модели, но и в действительности. Это так называемый кнудсеновский газ — газ, находящийся при столь низком давлении, что его молекулы сталкиваются только со стенками сосуда. Особые свойства истечения такого газа через малое отверстие используются, например, при разделении изотопов.
... благодаря возможностям ЭВМ, удается наблюдать переход от упорядоченного движения «газа шаров» к хаотическому, выяснить причины возникновения «молекулярного хаоса» — в конечном счете, перейти к описанию явлений случайных, слабо поддающихся детальным расчетам.
