МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
Введение
Молекулярная физика и термодинамика - разделы физики, в которых изучаются макроскопические процессы, связанные с огромным числом содержащихся в телах атомов и молекул.
Для изучения этих процессов применяют два принципиально различающихся (но взаимно дополняющих друг друга) метода: статистический (молекулярно-кинетический) и термодинамический.
Молекулярная физика - раздел физики, изучающий строение и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений, основывающихся на том, что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении.
Законы поведения огромного числа молекул изучаются с помощью статистического метода, который основан на том, что свойства макроскопической системы определяются свойствами частиц системы, особенностями их движения и усредненными значениями динамических характеристик этих частиц (скорости, энергии и т.д.).
Термодинамика - раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями.
Термодинамика не рассматривает микропроцессы, которые лежат в основе этих превращений, а основывается на двух началах термодинамики - фундаментальных законах, установленных экспериментальным путем (I начало - закон сохранения энергии, II начало - самопроизвольный процесс приводит к возрастанию беспорядка в системе).
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) идеальных газов
Основные определения
Объектом исследования в МКТ является газ.
Основы МКТ: молекулы газа, совершая беспорядочные движения, не связаны силами взаимодействия и поэтому они движутся свободно, стремясь, в результате соударений, заполнить весь предоставленный им объем: газ принимает объем того сосуда, который газ занимает.
Идеальный газ:
- собственный объем его молекул пренебрежимо мал по сравнению с объемом сосуда;
- между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;
- столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие.
Термодинамическая система - совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией, как между собой, так и с другими телами (внешней средой).
Состояние системы – это совокупность термодинамических параметров, которые характеризуют свойства термодинамической системы: температура, давление, удельный объем.
Температура - физическая величина, характеризующая скорость движения атомов и молекул системы.
В системе СИ разрешено использование термодинамической Т и практической t шкалы температур: T = 273.15 + t.
Давление - физическая величина, равная силе F, действующей со стороны газа на площадку, помещенную внутрь газа 
, S - размер площадки.
Единица давления - паскаль [Па]: 
Удельный объем - это объем единицы массы 
, где V - объем массы m, r - плотность тела.
Основные термины :
Термодинамический процесс - любое изменение в термодинамической системе, приводящее к изменению хотя бы одного из ее термодинамических параметров.
Термодинамическое равновесие - такое состояние макроскопической системы, когда ее термодинамические параметры не изменяются с течением времени.
Равновесные процессы - процессы, которые протекают так, что изменение термодинамических параметров за конечный промежуток времени бесконечно мало.
Обратимый процесс - если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, причем, если система возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой системе не происходит никаких изменений.
Необратимый процесс – это процесс, не удовлетворяющий этим условиям.
Равновесный процесс является обратимым - поскольку для равновесного процесса любое промежуточное состояние есть равновесное состояние и для него безразлично, идет процесс в прямом или обратном направлении.
Изопроцессы - это равновесные процессы, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.
Изобарный процесс - процесс, протекающий при постоянном давлении.
Изохорный процесс - процесс, протекающий при постоянном объеме.
Изотермический процесс - процесс, протекающий при постоянной температуре.
Адиабатический (изоэнтропийный)процесс - это процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой.
Постоянная (число) Авогадро - число молекул в одном моле NA =6.022.1023.
Нормальные условия: p = 101300 Па, Т = 273.16 К.
Опытные законы идеального газа
Закон Авогадро: моль любого газа при одинаковой температуре и давлении занимает одинаковый объем Vm (при нормальных условиях Vm = 22.41.10-3 м3).
Закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений р1, р2,... рn входящих в нее газов p = p1+p2+...+pn.
Парциальное давление - давление, которое производил бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он занимал объем, равный объему смеси при той же температуре.