1.МОЛЕКУЛАЛЫҚ ФИЗИКА ПӘНІ. ЗАТТЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТІН ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ.
1.Молекулалық физика пәні. Заттың физикалық қасиетін зерттеу әдістері.
Молекулалық физика
дегеніміз физиканың, заттың кұрылысын және касиеттерін молекула-кинетикалық деп
аталатын теория тұрғысынан зерттейтін «Жалпы физика курсының» бөлімі болып табылады. Бұл тұрғыдан
алғанда, қатты, сұйық және газ күйінде кездесетін кез келген дене өте кішкентай дербес бөлшектердің -
молекулалардың үлкен жиынтығынан тұрады. Кез келген заттың молекулалары қалыптасқан бағыты жоқ,
ретсіз, бейберекет хаосты қозғалыста болады. Оның интенсивтігі заттың температурасына байланысты
болады. Заттардың атомдық құрылысы туралы идеяны ежелгі грек философы Демокрит (б.д. дейін 460-370)
айтқан болатын. Заттардың атомдық құрылысы туралы теория тек ХVIIІ ғасырда қайта жаңғырды.
Ол М.В.Ломоносовтың еңбетерінде дамытылды
. М.В.Ломоносов негізінде жылулық құбылысты осындай
заттардың өте ұсақ бөлшектері (молекулалардың) қозғалыстарының салдары ретінде түсіндірді. Сөйтіп,
орыстың данышпан ғалымы және ойшылы М.В. Ломоносов негізінде молекулалық-кинетикалық көзқарасты
тұжырымдады деуге болады. Газдардың молекулалық-кинетикалық теориясын Клаузиус, Больцман, Максвелл
сияқты физиктер ХІХ ғ. екінші жартысында ғана әрі дамытты. Денелердің әр түрлі қасиеттерін және зат
күйінің өзгерістерін зерттеумен термодинамика да шұғыладанады.
Термодинамика
–денелердің қасиеттері мен
жылу процестерін олардың микроскопиялық суреттемесін ескермей, тек макроскопиялық тұрғыдан зерттейді.
Термодинамиканың негізінде
көптеген тәжірибелік деректердің жинағын жалпылау арқылы тағайындалған
бірнеше негізгі заңдар жатыр. Осы себепті термодинамиканың қорытындылары өте жалпы сипатта болады.
Заттың физикалық қасиетін зерттеу әдістері. Динамикалық
әдіс. Молекулалар соқтығысқанға дейін бір түзудің
бойымен қозғалады, өзара және өзі орналасқан ыдыстың қабырғасымен соқтығысулары абсолют серпімді
және оларды сипаттайтын заңдылықтар белгілі деп алынады. Сондықтан молекулалардың қандай да бір уақыт
мезетіндегі орындары мен жылдамдықтары белгілі болса, келесі уақыт мезетіндегі орындары мен
жылдамдықтарын есептей аламыз. Уақыттың кез-келген мезетіндегі барлық бөлшектердің орындары мен
жылдамдықтары бөлшектер туралы ақпаратты толығырақ береді. Бірақ бұл әдісте алынған ақпараттарды көз
алдымызға елестетіп, техникалық өңдеулер жасау мүмкін емес. Шындығында, қалыпты жағдайда көлемі 1 см3
ауада шамамен 2,7*10^19 молекула бар. Яғни қандай да бір уақыт мезетінде олардың орындары мен
жылдамдықтарын анықтау үшін 6*2,7*10^19 санды белгілеуіміз қажет. Секундына 1 млн. санды жазып алатын
қондырғыға, көрсетілген санды жазып алу үшін 6 млн. жыл уақыт керек. Әр бөлшек туралы ақпаратты білу
арқылы бөлшектер жүйесінде өтетін үдерістерге теориялық талдаулар жасауға болмайды. Сондықтан көп
бөлшектер жүйесін динамикалық әдісті пайдаланып сипаттау техникалық, теориялық, практикалық тұрғыдан
мүмкін емес.
Статистикалық әдіс
- заттың құрылымын және қасиеттерін барлық денелер үздіксіз хаосты қозғалатын
молекулалардан тұратындығына негіздеп зерттеу әдісі. Статаистикалық әдіс макроскопиялық жүйелерді
қарастырған кезде жекеленген молекула емес, олардың біріккен орташа қосынды әрекеттерін сипаттайды.
Статистикалық әдіс статистикалық заңдылықтарға сүйенеді.
Термодинамикалық әдіс
- макроскопиялық денелердің жылулық қасиеттерін олардың ішкі құрылымдық
ерекшеліктерін ескермей зерттеу әдсі.
2. АТОМДАР МЕН МОЛЕКУЛАЛАРДЫҢ МАССАСЫ. ЗАТ МӨЛШЕРІ.
МОЛЯРЛЫҚ ЖӘНЕ МЕНШІКТІ
ШАМАЛАР
Атомдар мен молекулалардың массасы.
Зат мөлшері
. Молекулалық физикада атомдар
мен молекулалардың
массасын олардың абсолют мәндері емес салыстырмалы шамалармен сипаттау қабылданған.
Заттың
салыстырмалы молекулалық массасы Мr деп заттың бiр
молекула
m
0
массасының көмiртегi атомы
m
oc
массасының 1/12 бөлiгiне қатынасын айтады:
Цельсий шкаласы Реомюр
шкаласы Фаренгейт шкаласы
Термодинамикалық шкала
Р0 - судың үштік нүктесіндегі газ қысымы
Р-өлшеніп жатқан температурадағы газ қысым
273,16 K - судың үштік нүктесі
Термометрлер
– сұйық термометрлер
Сынапты термометр
Пентанды термометр
Спиртті термометр
Платиналы термометр
Газдардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі қағидалары
1.
ГАЗ
ЗАҢДАРЫ
БОЙЛЬ – МАРИОТТА ЗАҢЫ-ИЗОТЕРМА