Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Для самостоятельной работы студентов По дисциплине: ФИЗИКА Тема: «ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ» Специальность: 34.02.01 Сестринское дело Курс: 1

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Для самостоятельной работы студентов По дисциплине: ФИЗИКА Тема: «ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ» Специальность: 34.02.01 Сестринское дело Курс: 1



Внимание! Сегодня последний день приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ «КУПИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»







МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Для самостоятельной работы студентов

По дисциплине: ФИЗИКА

Тема: «ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ»

Специальность: 34.02.01 Сестринское дело Курс: 1

(базовой подготовки)










Купино

2016

Рассмотрено на заседании предметной цикловой

Методической комиссии по общеобразовательным дисциплинам,

общему гуманитарному и социально-экономическому, математическому и

естественно-научному циклу

Протокол № _____ от «_____» _________20____г.

Председатель ПЦМК: _____________





Автор – составитель: преподаватель математики высшей категории Тюменцева О.Н.

















Купино

2016 г

Пояснительная записка к методическому пособию

Методическое пособие предназначено для повторения теоретических и практических знаний по теме.

Цель пособия – повторить понятия: относительная молекулярная масса, постоянная Авогадро, молярная масса, количество вещества, число молекул (атомов), концентрация молекул, давление газа (основное уравнение молекулярно- кинетической теории газа), давление идеального газа

и подготовиться к занятию по теме «Основы молекулярно-кинетической теории».

Данное пособие рекомендовано для студентов первого курса специальности 34.02.01 Сестринское дело. Пособие содержит определения основных понятий кинематики, формул для их вычисления и формул связи, тест для самоконтроля и ключи к тесту.

Пособие направлено на формирование навыков самостоятельной работы с учебным материалом, формирование навыков решения задач, формирование и развитие творческого потенциала, повышение интереса к дисциплине.















Основы молекулярно-кинетической теории

  • Относительная молекулярная масса
    Относительная молекулярная (или атомная) масса вещества (
    Mr) — отношение массы молекулы (или атома) (m0) данного вещества к 1/12 массы атома углерода (m0C).
    hello_html_m1956b3cf.png

  • Постоянная Авогадро
    Постоянная Авогадро — величина, равная числу молекул в одном моле; определяется числом молекул в 12 граммах углерода.
    NA=6,02×1023
    СИ: 
    моль-1

  • Молярная масса
    Молярная масса (
    M) вещества — это масса вещества, взятого в количестве одного моля и равная произведению массы молекулы (m0) на постоянную Авогадро (NA).
    hello_html_4c73d324.png
    hello_html_m41028dac.png
    СИ: 
    кг/моль

  • Количество вещества
    Количество вещества (
    v) равно отношению:
    1) числа молекул (
    N) в данном теле к постоянной Авогадро (NA), т.е. к числу молекул в одном моле вещества:hello_html_m4ee62412.png;
    2) массы вещества (
    m) к его молярной массе (М):hello_html_m559d6b50.png
    СИ: 
    моль

  • Число молекул (атомов)
    Число молекул (
    N) любого количества вещества массой (m) и молярной массой (М) равно: hello_html_m3638feae.png

  • Концентрация молекул
    Концентрация молекул (
    n) — это число молекул (N) в единице объёма (V), занимаемого этими молекулами, — определяется, как hello_html_674f83c8.png
    СИ: 
    м3

  • Давление газа (основное уравнение молекулярно- кинетической теории газа)
    Давление (
    p) газа на стенку сосуда пропорционально концентрации (n) молекул (атомов), массе (m0) одной молекулы (атома) и средней квадратичной скорости (hello_html_4608dfa7.png) молекулы (атома).
    hello_html_6a4c5287.png
    СИ: 
    Па

  • Давление идеального газа
    Давление идеального (
    p) газа пропорционально произведению концентрации молекул (n) на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул (hello_html_64680783.png).
    hello_html_m7625f4e4.png
    СИ: 
    Па

Температура. Энергия теплового движения молекул

  • Абсолютная температура
    Любое значение абсолютной температуры (
    T) по шкале Кельвина на 273 градуса выше соответствующей температуры (t) по шкале Цельсия.
    T = t + 273
    СИ: 
    K

  • Постоянная Больцмана
    Постоянная Больцмана — величина, связывающая температуру в энергетических единицах (
    Дж) с температурой (Т) в Кельвинах.
    k = 1,38×10-23
    СИ: 
    Дж/K

  • Средняя кинетическая энергия молекул газа
    Средняя кинетическая энергия (
    hello_html_64680783.png) хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре (T).
    hello_html_m1a9a64a2.png
    СИ: 
    Дж

  • Связь давления газа, концентрации его молекул и температуры
    При одинаковых давлениях (
    p) и температурах (T) концентрация молекул (n) у всех газов одна и та же.
    hello_html_m60590ea5.png
    СИ: 
    Па

  • Средняя скорость молекул газа
    Средняя квадратичная скорость (
    hello_html_m251767d0.png) теплового движения молекулы газа пропорциональна абсолютной температуре (T) и обратно пропорциональна массе молекулы (m0).
    hello_html_36dec393.png
    СИ: 
    м/с

  • Универсальная газовая постоянная
    Универсальная газовая постоянная (
    R) — величина, равна произведению постоянной Больцмана (k) и постоянной Авогадро (NA)
    hello_html_15c4a66b.png
    СИ: 
    Дж/(моль×K)

Газовые законы

  • Уравнение состояния идеального газа
    Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона) связывает давление (
    р), объём (V) и температуру (T) идеального газа произвольной массы (m), в данном состоянии идеального газа.
    hello_html_m75affa3a.png,
    где 
    M – молярная масса, R – универсальная газовая постоянная.

  • Уравнение Клапейрона
    Переход данной массы идеального газа из одного состояния в другое подчиняется соотношению
    hello_html_3457b6cb.png

  • Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)
    Для газа данной массы при переходе из одного состояния в другое при постоянной температуре (
    T) произведение давления (р) газа на его объём (V) не меняется.
    hello_html_mbf86868.png, (при T=const)

  • Закон Гей-Люссака (изобарный процесс)
    Для газа данной массы при переходе из одного состояния в другое при постоянном давлении (
    р) отношение объёма (V) к абсолютной температуре (T) есть величина постоянная для всех газовых состояний.
    hello_html_m6b9e28bf.png, (при p=const)

  • Закон Шарля (изохорный процесс)
    Для газа данной массы при переходе из одного состояния в другое при постоянном объёме (
    V) отношение давления (р) к абсолютной температуре (T) есть величина постоянная для всех газовых состояний.
    hello_html_m1aa9e052.png, (при p=const)

  • Закон Дальтона
    Для разреженных (идеальных) газов давление (
    р) смеси равно сумме парциальных давлений (р1, р2,… рn) компонентов смеси.
    hello_html_m1d5bee00.png
    СИ: 
    Па

Свойства паров, жидкостей и твердых тел

  • Давление насыщенного пара
    Давление насыщенного пара (
    p0) не зависит от объёма, а зависит от температуры (T) и концентрации молекул пара (n)
    hello_html_m2d5d686.png,
    где 
    k – постоянная Больцмана
    СИ: 
    Па

  • Относительная влажность воздуха
    Относительной влажностью воздуха (
    φ) называют отношение парциального давления (р) водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению (р0) насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
    hello_html_33d5d451.png%
    СИ: 
    %

  • Абсолютная влажность воздуха
    Абсолютная влажность воздуха (
    ρ):
    1) давление, оказываемое водяным паром при данных условиях: 
    hello_html_5e291650.png;
    2) это масса (
    m) водяного пара в единице объёма (V = 1 м3) воздуха: hello_html_74a086e5.png;
    СИ: 
    Па, кг/м3

  • Коэффициент поверхностного натяжения жидкости
    Коэффициент поверхностного натяжения (
    σ) жидкости равен отношению модуля силы поверхностного натяжения (F) к длине (l) границы поверхности натяжения, на которую действует эта сила.
    hello_html_m6c43ad7a.png
    СИ: 
    Н/м

  • Высота поднятия жидкости в капилляре
    Высота (
    h) поднятия жидкости в капиллярной трубке (капилляре) прямо пропорциональна коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и обратно пропорциональна плотности жидкости (ρ) и радиусу (r) капиллярной трубки.
    hello_html_33c3b36.png

  • Капиллярное давление
    Капиллярное давление (
    p) жидкости в капилляре пропорционально коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и обратно пропорционально радиусу капиллярной трубки (r).
    hello_html_5e40b900.png
    СИ: 
    Па

  • Абсолютная деформация (удлинение — сжатие)
    Абсолютная деформация (
    Δl) — разность линейных размеров (l0 и l) твердого тела до и после приложения к нему силы.
    hello_html_m10eeb69.png
    СИ: 
    мм

  • Относительная деформация (удлинение — сжатие)
    Относительная деформация (
    ε) — отношение абсолютной деформации (Δl) к начальной длине твердого тела (l0).
    hello_html_3e46ae59.png

  • Механическое напряжение
    Механическое напряжение (
    σ) — это отношение модуля силы упругости (F) к площади поперечного сечения (S) тела.
    hello_html_2800493f.png
    СИ: 
    Па

  • Закон Гука для твердого тела
    При малых деформациях напряжение (
    σ) прямо пропорционально относительному удлинению (ε)
    hello_html_6f2aa15f.png
    СИ: 
    Па

  • Модуль упругости (модуль Юнга)
    Модуль продольной упругости (
    Е) — постоянная для данного материала величина, численно равная механическому напряжению (σ), которое необходимо создать в теле, чтобы его относительное удлинение (ε) достигло единицы
    hello_html_m100e686.png
    СИ: 
    Па

  • Коэффициент запаса прочности
    Коэффициент запаса прочности (
    n) — это величина, показывающая во сколько раз напряжение (σпч), соответствующее пределу прочности, превышает напряжение (σдоп), допустимое для твердого тела в данных условиях нагружения.
    n=σпчдоп

Основы термодинамики

  • Внутренняя энергия одноатомного газа
    Внутренняя энергия (
    U) идеального одноатомного газа прямо пропорциональна количеству вещества (m/М) и его абсолютной температуре (T)
    hello_html_m117e5bc7.png
    СИ: 
    Дж

  • Внутренняя энергия многоатомного газа
    Внутренняя энергия (
    U) идеального многоатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре (Т) и определяется числом степеней свободы (i) идеального газа.
    hello_html_6031b74b.png,
    где 
    i=3 – одноатомного;
    i=5 – двухатомных;
    i=6 – трехатомных и более.
    СИ: 
    Дж

  • Работа внешних сил над газом
    Работа (
    А) внешних сил, изменяющих объём газа при изобарном процессе, равна произведению давления (p) на изменение объёма (ΔV) газа.
    hello_html_m67ea30b3.png
    СИ: 
    Дж

  • Первый закон термодинамики
    1) Изменение внутренней энергии (
    ΔU) системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил (А) и количества теплоты (Q), переданного системе: hello_html_mc0f47ac.png;
    2) Количество теплоты (
    Q), переданное системе, идет на изменение её внутренней энергии (ΔU) и на совершение системой работы (А’) над внешними телами: hello_html_m545c9dc3.png.
    СИ: 
    Дж

  • Применение первого закона термодинамики
    1) При изохорном процессе изменение внутренней энергии (
    ΔU) равно количеству переданной теплоты (Q): hello_html_m69271a94.png, (при V=const)
    2) При изотермическом процессе все переданное газу количество теплоты (
    Q) идет на совершение работы (А’): hello_html_779eebde.png, (при T=const)
    3) При изобарном процессе передаваемое газу количество теплоты (
    Q) идет на изменение его внутренней энергии (ΔU) и на совершение работы (А’): hello_html_m545c9dc3.png, (при p=const)
    4) При адиабатном процессе изменение внутренней энергии (
    ΔU) происходит только за счет совершение работы (А): hello_html_m4d944463.png, (при Q=0)
    СИ: 
    Дж

  • Работа теплового двигателя
    Работа (А’), совершаемая тепловым двигателем, равна разности количества теплоты (
    Q1), полученного от нагревателя, и количества теплоты (Q2), отданного холодильнику
    hello_html_6d495476.png
    СИ: 
    Дж

  • КПД теплового двигателя
    Коэффициентом (
    η) полезного действия (КПД) теплового двигателя называют отношение работы (А’), совершаемой двигателем, к количеству теплоты (Q1), полученному от нагревателя.
    hello_html_m760566b0.png;
    hello_html_705195e5.png
    СИ: 
    Дж

  • КПД идеальной Тепловой машины
    Реальная тепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим температуру (T
    1), и холодильником с температурой (Т2), не может иметь КПД, превышающий КПД (7 тах) идеальной тепловой машины.
    hello_html_m80c4a7d.png













Тест Основные положения молекулярно-кинетической теории

1. Невозможно бесконечно делить вещество на все более мелкие части. Каким из приведенных ниже положений можно объяснить этот факт?

А. все тела состоят из частиц конечного размера

Б. частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении

В. давление газа обусловлено ударами молекул

Г. между частицами вещества существуют силы притяжения и отталкивания

2. Броуновским движением является

А. беспорядочное движение мелких пылинок в воздухе

Б. беспорядочное движение мошек, роящихся вечером под фонарем

В. проникновение питательных веществ из почвы в корни растений

Г. растворение твердых веществ в жидкостях

3hello_html_m3ae07515.png. На рисунке показаны положения броуновской частицы в жидкости с интервалом 30 с, которые наблюдались в препарате. Изменение направления перемещения частицы в точке 2 произошло вследствие изменения

А. направления конвективных потоков жидкости

Б. сил поверхностного натяжения

В. вязкости жидкости

Г. равнодействующей сил действия молекул жидкости на частицу

4. Какая из приведенных ниже величин соответствует порядку значения массы молекулы или соединения?

А. 1027 кг Б. 10-27 кг

В. 1010 кг Г. 10-10 кг

5. Плотность железа примерно в 3 раза больше плотности алюминия. В алюминии количеством вещества 1 моль содержится hello_html_3fd173fe.gif атомов. В железе, количеством вещества 1 моль содержится hello_html_m41be0e68.gif атомов. Можно утверждать, что

А. hello_html_m11b083c4.gif Б. hello_html_3de8b37.gif

В. hello_html_m5cb9c95b.gif Г. hello_html_51cf6004.gif

6. Из контейнера с твердым литием изъяли 4 моль этого вещества. При этом число атомов лития в контейнере уменьшилось на

А. hello_html_139664fd.gif Б. hello_html_m4c54c77a.gif

В. hello_html_2a2505f0.gif Г. hello_html_mb3ab665.gif

7. Сколько молекул содержится в 56 г азота?

А. 0 Б. hello_html_m186dbbe7.gif

В. hello_html_64fcffc1.gif Г. hello_html_m4c54c77a.gif

8. Какое количество вещества содержится в алюминиевой отливке массой 2,7 кг?

А. 0,1 моль Б. 10-4 моль

В. 100 моль Г. 100 кг

9. Найдите массу молекулы азота

А. 2,8∙10-26 кг Б. 4,7∙10-26 кг

В. 5,6∙10-26 кг Г. 9,4∙10-26 кг

10. Укажите пару веществ, скорость диффузии которых наибольшая при прочих равных условиях:

А. раствор медного купороса и вода

Б. пары эфира и воздух

В. свинцовая и медная пластины

Г. вода и спирт











Тест Основные положения МКТ




Литература

  1. Мякишева Г.Я., Быховцов Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10-11 класс (базовый и профильный уровни)  М.: Просвещение, 20012 г 

  2. Яремкевич А.П. Физика. Задачник 10-11 класс. - М.: Дрофа, 2005 г. 

Интернет-ресурсы

  1. http://vschool.km.ru - Виртуальный репетитор по физике.

  2. http://archive.1september.ru - Газета “1 сентября”: материалы по физике. Подборка публикаций по преподаванию физики в школе. Архив с 1997 г.

  3. http://experiment.edu.ru - Физика: коллекция опытов

  4. http://www.spin.nw.ru - Тесты и задачи по термодинамике.

  5. http://www.gomulina.orc.ru - Физика и астрономия: виртуальный методический кабинет. 





57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 21.09.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров23
Номер материала ДБ-204814
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх