động học phân tử khí vật lý 1 đại học bkhcm

Tóm tắt giảng Chương 4: ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ KHÍ Để nghiên cứu chuyển động nhiệt người ta dùng phương pháp: - Phương pháp thống kê: Ứng dụng vật lý phân tử:dựa cấu tạo phân tử chất dùng ff thống kê phân tích trình xảy để tìm quy luật chung cùa tập hợp phân tử giải thích tính chất cùa vật,hiểu sâu sắc chất tượng.(phức tạp) - Phương pháp nhiệt động: Ứng dụng nhiệt động học nghiên cứu điều kiện chuyển hóa lượng mặt định lượng.(đơn giản) CHƯƠNG 4: ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ KHÍ 4.1 Khái niệm μ p (N/m ), V (m ) , m (Kg) , μ (Kg):khối lượng Kmol, R = 8,31.103 (J/Kmol.0K), T (0K), m/μ: soá Kmol p (at), V (m3), m (Kg), μ (Kg): khối lượng Kmol, R = 0,0848 (m3.at/Kmol.0K), T (0K), m/μ: soá Kmol du on g th an co ng c om 4.1.1 Thông số trạng thái:1 số đại lượng vật lý đặc trưng trạng thái Thông số trạng thái khí lý tưởng p,V,T F (N/m2): Lực nén vuông góc lên đơn vị diện tích thành bình 4.1.2 Áp suất: p = ΔS Pa = N/m at = 736 mmHg = 9,81.104 N/m2 atm = 760 mmHg = 10,13.104 N/m2 4.1.3 Nhiệt độ: đặc trưng cho mức độ chuyển động hỗn loạn phân tử vật t 0C , t 0F , T 0K T 0K = t 0C + 273 m 4.1.4 Phương trình trạng thái khí lý tưởng: pV = RT u 4.2 Động học phân tử khí phương trình động học phân tử cu 4.2.1 Thuyết động học phân tử khí lý tưởng: Dựa vào điều kiện thực nghiệm, người ta xây dựng thuyết động học phân tử gồm giả thuyết sau: a/ Các chất khí có cấu tạo gián đoạn, gồm nhiều phân tử khí b/ Các phân tử chất khí chuyển động hỗn loạn không ngừng Khi chuyển động chúng va chạm vào va chạm vào thành bình c/ Cường độ chuyển động phân tử biểu nhiệt độ Khi nhiệt độ cao chuyển động phân tử mạnh Nhiệt độ tuyệt đối tỷ lệ với động trung bình phân tử khí d/ Kích thước phân tử coi nhỏ so với khoảng cách chúng nên số trường hợp ta bỏ qua kích thước phân tử, coi chất điểm e/ Các phân tử không tương tác với nhau, trừ lúc va chạm Sự va chạm phân tử phân tử với thành bình tuân theo qui luật va chạm hoàn toàn đàn hồi (động lượng động bảo toàn) Th.S TRẦN ANH TÚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tóm tắt giảng Chương 4: ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ KHÍ n0 = P K B T 4.3 Nội phân tử khí 3R.T μ ng c/ Mật độ phân tử khí: ϑ = co b/ Vận tốc trung bình quân phương: c om 4.2.2 Phương trình động học phân tử khí lý tưởng r r Xét phân tử khí đơn nguyên tử va chạm vào thành bình: mϑ = mϑ ' r r r Δp = mϑ − mϑ ' Chiếu lên phương x: − mϑ − mϑ = −2mϑ = F Δt … Áp suất thành bình: P = n0 Wđ n N no : mật độ phân tử khí: n0 = = (số phân tử khí có đơn vị thể tích) v V W đ = mϑ : động tịnh tiến trung bình 4.2.3 Hệ quả: a/ Động tịnh tiến trung bình: W đ = mϑ = K B T KB : haèng số Boltzman=1,38.10−23 J/0K 2 N0 = 6,023.1026 pt khí(Kmol) cu u du on g th an 4.3.1 Bậc tự phân tử khí Bậc tự hệ học số tọa độ độc lập cần thiết để xác định vị trí hệ không gian a/ Đối với phân tử khí đơn nguyên tử: bậc tự tịnh tiến => i = b/ Phân tử lưỡng nguyên tử (O2, H2 …): bậc tự tịnh tiến, bậc tự quay =>i = c/ Phân tử đa nguyên tử: bậc tự tịnh tiến, bậc tự quay =>i = 4.3.2 Định luật phân bố lượng theo bậc tự do: Do tính chất chuyển động hỗn loạn phân tử khí nên phương trình dạng ưu tiên Maxwell phát biểu định luật sau: “Động trung bình phân tử khí phân bố cho bậc tự phân tử khí” Wđ = K B T 4.3.3 Nội năng: Nội khí lý tưởng phần lượng ứng với chuyển động bên vật Nội khí lý tưởng tổng động phân tử hệ i - Động phân tử khí: W đ = K B T i i - Noäi Kmol khí lý tưởng: U = N W đ = N K B T = R.T 2 m mi i - Nội m (Kg) hay m/μ (Kmol) khí: U = U = RT = pV μ μ2 Lưu ý: Nội hàm trạng thái có mang tính chất cộng Th.S TRẦN ANH TÚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... ? ?Động trung bình phân tử khí phân bố cho bậc tự phân tử khí? ?? Wđ = K B T 4.3.3 Nội năng: Nội khí lý tưởng phần lượng ứng với chuyển động bên vật Nội khí lý tưởng tổng động phân tử hệ i - Động phân. .. Chương 4: ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ KHÍ n0 = P K B T 4.3 Nội phân tử khí 3R.T μ ng c/ Mật độ phân tử khí: ϑ = co b/ Vận tốc trung bình quân phương: c om 4.2.2 Phương trình động học phân tử khí lý tưởng... 4.3 .1 Bậc tự phân tử khí Bậc tự hệ học số tọa độ độc lập cần thiết để xác định vị trí hệ không gian a/ Đối với phân tử khí đơn nguyên tử: bậc tự tịnh tiến => i = b/ Phân tử lưỡng nguyên tử (O2,