KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA - PowerPoint PPT Presentation

slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA PowerPoint Presentation
Download Presentation
KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA

play fullscreen
1 / 16
KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA
203 Views
Download Presentation
nash
Download Presentation

KINETIČKO MOLEKULSKA TEORIJA

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 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