Методика

Молекулярна фізика вивчає будову і властивості речовин на основі їх молекулярної структури.

Молекулярна фізика виходить з того, що довільне тіло - тверде, рідке або газоподібне - складається із величезної кількості молекул, які перебувають у безладному русі, інтенсивність якого залежить від температури.

Під час вивчення молекулярної фізики ви ознайомитесь з будовою, структурою і властивостями деяких матеріалів, з особливостями агрегатних змін, розглянете залежності кількісних характеристик від фізико-механічних властивостей речовин та їх будови.

Молекулярна фізика слугує науковою основою сучасного матеріалознавства, вакуумної технології, порошкової металургії, холодильної техніки.

Для глибокого розуміння навчального матеріалу цього розділу слід збагнути його логічну структуру. У цьому розділі продовжуємо вивчати властивості матерії (рис.3.1.1).

Три основні положення молекулярно-кінетичної теорії (МКТ) речовини сформульовано на підставі результатів спостережень і дослідів. Для кожного із трьох положень слід навести приклади експериментальних підтверджень.

Потрібно розуміти, що між атомами і молекулами одночасно діють сили притягання і сили відштовхування електромагнітної природи.

На основі прийнятих положень МКТ речовини та експериментальних результатів досліджень газів створено МКТ газів. Для побудови цієї теорії використано модель ідеального газу. На основі цієї моделі і законів класичної механіки виведено основне рівняння МКТ газів (p = nkT). Його називають основним, бо з нього виводяться інші газові закони, зокрема рівняння Клапейрона-Менделєєва, з якого випливають газові закони Авогадро, Бойля-Маріотта, Гей-Люссака, Дальтона, Шарля.

Температура є головним поняттям розділу "Молекулярна фізика і термодинаміка" найбільш пов'язаним з іншими поняттями (рис.3.1.2).

Для усвідомлення усіх перетворень, що призводять до одержання рівнянь, законів, величин цього модуля важливо розуміти такі абстрактні поняття, як відносна молекулярна маса М_r, молярна маса m, кількість речовини n. Ви їх вивчали у шкільному курсі фізики [10, с. 23]. Для їх свідомого засвоєння зробимо декілька зауважень. Потреба у введенні цих понять зумовлена складністю математичних викладок, якими користувались учені, теоретично обґрунтовуючи дослідні дані з вивчення газів та інших речовин, що складаються з величезної кількості частинок дуже малих розмірів. Установлюючи відносну молекулярну масу сполук, учені користувались кратною подільністю маси їх молекули на якийсь еталон маси. Із цих міркувань за еталон було взято 1/12 маси ізотопу вуглецю ¹²C. Було введено також поняття кількості речовини і молярної маси. Особливо зазначимо, що певну кількість речовини, відносну молекулярну і молярну масу мають всі речовини, а не тільки ідеальний газ.

Далі логічна структура поелементно конкретизується у змісті наступного викладу навчального посібника і стане зрозумілою лише в результаті самостійної наполегливої праці.