1 / 16

KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA

Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1. KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA. KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA. opisuje uzroke makroskopskih pojava tlaka i temperature mikroskopski uzrok makroskopskih pojava - gibanje čestica.

nash
Download Presentation

KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA

  2. KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA • opisuje uzroke makroskopskih pojava tlaka i temperature • mikroskopski uzrok makroskopskih pojava - gibanje čestica Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 MOLEKULSKO GIBANJE Gibanje čestica tekućina - Brownovo gibanje • Posljedice molekulskog gibanja • difuzija tekućina i plinova • osmoza

  3. KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA APROKSIMACIJA: • atomi nemaju strukturu, međudjeluju s drugim česticama izmjenjujući energiju MEĐUČESTIČNE SILE Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 PLINOVI TEKUĆINEKRUTINE slabe jače značajne ČESTICE-MOLEKULE PLINOVI TEKUĆINEKRUTINE slobodno se gibaju titraju oko centara tiraju oko ravnotežnih koji se slobodno gibaju položaja u krist.rešetkama

  4. IDEALNI PLIN • model hipotetičkog plina • broj čestica vrlo velik • čestice se gibaju neovisno, a jedina • interakcija među njima su sudari • sudari čestica međusobno i čestica sa • stijenkama su savšeno elastični • (očuvanje količine gibanja) • -međučestične udaljenosti zanemarive • gibanje čestica nasumično/kaotično, • bez preferiranih smjerova, • gibanje velikim brzinama, a raspodjela brzina je izotropna • čestice su rijetko raspoređene pa je ukupni obujam čestica zanemarivo malen u • poredbi s obujmom posude • za molekule vrijedi Newtonovska mehanika (čvrste kuglice bez unutarnje strukture) • - zanemaruje se gibanje sastavnih djelića - atoma unutar tih molekula. Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1

  5. TLAK IDEALNOG PLINA • mikroskopsko porijeklo tlaka plina – sudari čestica sa stijenkama posude • na tlak utječu brzina i kinetička energija čestica plina Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 • promatramo N čestica plina u posudi • opisujemo gibanje čestice mase mi mi

  6. TLAK IDEALNOG PLINA Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Brzina čestice Količina gibanja Promjena količine gibanja duž osi x Nakon sudara sa stijenkom posude

  7. TLAK IDEALNOG PLINA Broj sudara čestice sa (istom) stijenkom posude u vremenu vrijeme potrebno da čestica prijeđe put do druge stijenke (a) i natrag (a), tj. 2a Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Ukupni impuls sile kojeg primi stijenka (iz smjera x) Srednja sila kojom čestica djeluje na stijenku

  8. TLAK IDEALNOG PLINA Ukupna sila kojom djeluje svih N čestica Budući da je tlak definiran kao Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Definira se srednja brzina čestica (duž osi x) Uvrštavanjem u relaciju za tlak:

  9. TLAK IDEALNOG PLINA Pretpostavlja se da se čestice idealnog plina gibaju podjednako u svim smjerovima, tj. : pa je Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Uvrštavanjem u relaciju za tlak:  uz uvođenje: efektivna brzina ukupna masa plina

  10. TEMPERATURA Tražimo relaciju veze temperature i kinetičke energije čestica Srednja kinetička energija gibanja čestica plina: Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Upotrijebimo relaciju  uvrstimo  usporedbom: Vrijedi jednadžba idealnog plina Srednja kinetička energija translacije čestica razmjerna je termodinamičkoj temperaturi.

  11. UNUTARNJA ENERGIJA - ukupna energija svih čestica plina Kinetička energija svih čestica (potencijalnu en. čestice plina nemaju) Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Zapis pomoću srednje kinetičke energije:  Uvrštavanjem izraza slijedi: Budući da vrijedi unutarnja energija je: 

  12. STUPNJEVI SLOBODE Stupanj slobode je jedan od načina (mogućnost pomaka) gibanja tijela (molekula). Primjer 1. - tijelo je učvršćeno tako da se može slobodno gibati samo u smjeru gore-dole (opruga) - stupanj slobode: 1 Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Primjer 2. - tijelo je učvršćeno tako da se može slobodno gibati u smjeru gore-dole i lijevo-desno - stupnjeva slobode: 2 Molekule idealnog plina imaju 3 stupnja slobode: i = 3  Relacija postaje tada Ovisnost unutarnje energije o broju stupnjeva slobode

  13. JEDNOATOMNI PLINOVI - imaju 3 stupnja slobode, za translaciju, duž 3 koordinatne osi Unutarnja energija Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Atom i rotira oko svoje osi, no kinetička energija rotacije je mala zbog malog momenta tromosti I te se zanemaruje

  14. DVOATOMNI PLINOVI Translacija i rotacija dvoatomne molekule z Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Broj stupnjeva slobode: 3 translacija 2 rotacija + x y ROTACIJA DVOATOMNE MOLEKULE Unutarnja energija diatomne molekule (translacija i rotacija)

  15. DVOATOMNI PLINOVI Vibracija molekule Srednja energija molekule kao harmoničkog oscilatora Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 k Kinetička energija Potencijalna energija mi mi r VIBRACIJA DVOATOMNE MOLEKULE Broj stupnjeva slobode: 2

  16. UNUTARNJA ENERGIJA DVOATOMNE MOLEKULE Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 translacija rotacija vibracija

More Related