RU KZ EN

Формулы молекулярной физики – давление, температура, количество вещества

На этой странице собраны формулы по молекулярной физике: давление идеального газа, количество вещества, концентрация молекул, уравнение Менделеева–Клапейрона, постоянные Авогадро и Больцмана.

Формулы – давление, концентрация, количество вещества, температура: онлайн справочник по разделу молекулярной физики

Справочник и пояснения помогут в подготовке к ОГЭ, ЕГЭ, ЕНТ и самостоятельному изучению

Молекулярно-кинетическая теория

Постоянная Авогадро

$$N_A = 6,022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$$

Химическое количество вещества

$$v = \dfrac{m}{M} = \dfrac{N}{N_A} \newline M - \text{ молярная масса} \newline N - \text{ количество частиц} \newline N_A - \text{ постоянная Авогадро}$$

Масса одной молекулы вещества

$$m_0 = \dfrac{m}{N} = \dfrac{M}{N_A}$$

Концентрация вещества

$$n = \dfrac{N}{V}$$

Связь массы, плотности и объёма

$$m = \rho V$$

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа

Основное уравнение МКТ идеального газа

$$p = \dfrac{1}{3}nm_0 v_{\text{кв}}^2 \newline p - \text{ давление газа} \newline n - \text{ концентрация молекул газа} \newline m_0 - \text{ масса одной молекулы} \newline v_{\text{кв}} - \text{ средняя квадратичная скорость}$$

Следствия из основного уравнения МКТ

$$v_{\text{кв}} = \sqrt{\dfrac{3kT}{m_0}} \quad \quad v_{\text{кв}} = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}} \newline T - \text{ постоянная температура} \newline k = 1,38 \cdot 10^{-23} \space \dfrac{\text{Дж}}{\text{К}} - \text{ постоянная Больцмана} \newline R = 8,31 \space \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль ⋅ К}} - \text{ универсальная газовая постоянная}$$

Связь постоянной Больцмана, постоянной Авогадро и универсальной газовой постоянной

$$kN_A = R$$

Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы

$$\overline{E}_{к} = \dfrac{3}{2}kT$$

Следствия из основного уравнения МКТ

$$p = nkT \quad pV = NkT$$

Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева)

$$pV = vRT$$

Газовые законы

Закон Авогадро

В одном моле любого вещества содержится одинаковое количество структурных элементов, равное числу Авогадро

Закон Дальтона

Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений газов, входящих в эту смесь:

$$p = p_1 + p_2 + p_3 + ...$$

Закон Бойля-Мариотта

$$\text{Если: } m = const \text{ и } T = const \text{, то: } pV = const$$

Закон Гей-Люссака

$$\text{Если: } m = const \text{ и } p = const \text{, то: } \dfrac{V}{T} = const$$

Закон Шарля

$$\text{Если: } m = const \text{ и } V = const \text{, то: } \dfrac{p}{T} = const$$

Универсальный газовый закон (Клапейрона)

$$\text{Если: } m = const \text{, то: } \dfrac{pV}{T} = const$$

Тепловое расширение тел

Тепловое расширение жидкостей

$$V = V_0 (1 + \gamma t) \newline V_0 - \text{ объем жидкости при 0°С } \newline V_0 - \text{ объем жидкости при температуре t } \newline \gamma - \text{ коэффициент объемного расширения жидкости }$$

Для расширения твердых тел применяются три формулы

$$l = l_0 (1 + \alpha t) \newline S = S_0 (1 + 2 \alpha t) \newline V = V_0 (1 + 3 \alpha t) \newline l_0, \space S_0, \space V_0, - \text{ соответственно длина, площадь поверхности и объем тела при 0°С } \newline \alpha - \text{ коэффициент линейного расширения тела} $$