Что называют количеством вещества? Варианты: Число молей, ν = m/M; Массу вещества в граммах; Объём вещества; Число молекул.

Число молей, ν = m/M

Что показывает абсолютная температура? Варианты: Массу молекул; Она пропорциональна средней кинетической энергии хаотического движения молекул; Скорость направленного движения газа; Количество теплоты в теле.

Она пропорциональна средней кинетической энергии хаотического движения молекул

Тема 8 · Физика

Основы МКТ

Количество вещества, число Авогадро, основное уравнение МКТ, температура и скорость молекул. 100 заданий на отработку.

Родителю: как помочь с темой «Основы МКТ»

В теме 12 подтем: Количество вещества, Число молекул, Масса молекулы, Основное уравнение МКТ, Давление и энергия молекул, Средняя энергия молекулы, Шкала Цельсия, Шкала Кельвина и ещё 4.

Попросите ребёнка открыть теорию и за 2–3 минуты своими словами рассказать вам главное.
Затем 10 заданий во вкладке «Практика»: смотрите не на скорость, а на точность — и на то, где понадобилась подсказка.
Ошибки не решайте за него: разберите пошаговое решение вместе и вернитесь к ним через день-два.

Кабинет родителя: что проходят, проверочные, результат ребёнка по ссылке →

Газовые законы — интерактивная модельсравните изотерму, изобару и изохоруОткрыть →МКТ: температура, скорость молекул, диффузия — интерактивная модельнагрейте газ и смотрите, как молекулы бьют по стенке чаще и сильнееОткрыть →Броуновское движение — интерактивная модельследите за пылинкой в толпе молекул — и за тем, как её средний квадрат смещения растёт по прямойОткрыть →Распределение молекул по скоростям — интерактивная модельизмеряйте скорость случайной молекулы по одной — и смотрите, как гистограмма ложится на кривую МаксвеллаОткрыть →

Решено

Правильно

Точность

Простыми словами

Капля духов в углу комнаты — и через минуту запах повсюду. Молекулы духов сами разлетелись, проскальзывая между молекулами воздуха. Всё вещество состоит из крошечных частиц, которые никогда не стоят на месте.

1) Вещество состоит из частиц (молекул, атомов). 2) Частицы непрерывно и хаотически движутся. 3) Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

ДиффузияВзаимное проникновение веществ друг в друга. При нагревании ускоряется.

Броуновское движениеБеспорядочное движение видимых в микроскоп частиц: удары молекул со всех сторон не компенсируют друг друга.

Диффузия быстрее всего идёт в газах, медленнее в жидкостях и очень медленно в твёрдых телах; с ростом температуры она ускоряется. Если убрать перегородку между двумя газами, они постепенно перемешаются — опыт доказывает, что молекулы движутся и между ними есть промежутки. Броуновское движение никогда не прекращается и при нагревании становится интенсивнее.

Количество вещества и число молекул

Величина	Формула	Единица
количество вещества	$ν = \frac{m}{M}$	моль
число молекул	$N = ν N_{A}$	—
масса одной молекулы	$m_{0} = \frac{M}{N _{A}}$	кг
концентрация	$n = \frac{N}{V}$	м⁻³

$m$ — масса вещества, $M$ — молярная масса (по таблице Менделеева, г/моль; в СИ — кг/моль), $N_{A} = 6 \cdot 1 0^{23} моль^{- 1}$ — число Авогадро (столько частиц в одном моле).

Кислород $O_{2}$ , $64 г$ : $ν = \frac{64}{32} = 2 моль$ .
Водород $H_{2}$ , $8 г$ : $ν = 4 моль$ , $N = 4 \cdot 6 \cdot 1 0^{23} = 24 \cdot 1 0^{23}$ .
$C_{2} H_{4} O_{2}$ , $M = 0, 06 кг / моль$ : $m_{0} = \frac{0 , 06}{6 \cdot 1 0 ^{23}} = 1 0^{- 25} = 10 \cdot 1 0^{- 26} кг$ .

Для массы молекулы $M$ переводят в кг/моль (делят на 1000), а в $ν = m / M$ достаточно, чтобы $m$ и $M$ были в граммах оба.

Основное уравнение МКТ

Давление газа создают удары молекул о стенки сосуда: чем их больше и чем быстрее они движутся, тем давление выше.

p = \frac{1}{3} m_{0} n \overline{v^{2}} p = \frac{2}{3} n \overset{ˉ}{E}

p

— давление, Па;

m_{0}

— масса молекулы, кг;

n

— концентрация, м⁻³;

\overline{v^{2}}

— средний квадрат скорости, м²/с²;

\overset{ˉ}{E}

— средняя кинетическая энергия молекулы, Дж

$m_{0} = 12 \cdot 1 0^{- 26}$ , $n = 1 0^{25}$ , $\overline{v^{2}} = 60 0^{2}$ : $p = \frac{1}{3} \cdot 1, 2 \cdot 360000 = 144000 Па$ .
$n = 4 \cdot 1 0^{25}$ , $\overset{ˉ}{E} = 9 \cdot 1 0^{- 21} Дж$ : $p = \frac{2}{3} \cdot 4 \cdot 1 0^{25} \cdot 9 \cdot 1 0^{- 21} = 240000 Па$ .

Температура и скорость молекул

T = t + 273 \overset{ˉ}{E} = \frac{3}{2} k T

T

— абсолютная температура, К;

t

— температура, °C;

k = 1, 38 \cdot 1 0^{- 23} Дж / К

— постоянная Больцмана

Шкалы сдвинуты на 273: цена одного кельвина равна цене одного градуса Цельсия

Абсолютная температура — мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул. Пример: $T = 400 К$ → $\overset{ˉ}{E} = 1, 5 \cdot 1, 38 \cdot 1 0^{- 23} \cdot 400 = 8, 28 \cdot 1 0^{- 21} Дж$ .

v_{кв} = \frac{3 RT}{M} www.reknow.ru

средняя квадратичная скорость, м/с;

R = 8, 31 Дж /(моль \cdot К)

;

M

— молярная масса, кг/моль

$T$ увеличили в $49$ раз → скорость выросла в $49 www.reknow.ru = 7$ раз.
Гелий ( $M = 4$ ) и метан ( $M = 16$ ) при одной температуре: $\frac{v _{1}}{v _{2}} = \frac{16}{4} www.reknow.ru = 2$ — лёгкие молекулы быстрее.

Скорость пропорциональна корню из температуры: $T$ выросла в 4 раза — скорость только в 2 раза. Температура в кельвинах: $27 °C = 300 К$ , $250 К = - 23 °C$ .

Серия: 0

Где это пригодится: ЕГЭ — 1 заданиеЗадания экзамена 11 класса, которые опираются на этот материал — нажмите, чтобы раскрыть список

ЕГЭ, задание 7: Молекулярная физика и газовые законы1 балл · базовый уровень · 5 минутОткрыть →

Основы МКТ

Простыми словами

Количество вещества и число молекул

Основное уравнение МКТ

Температура и скорость молекул

Примеры заданий