Главная Войти О сайте

Что изучает молекулярная физика

Молекулярная физика изучает изменение свойств веществ на молекулярном уровне в зависимости от их агрегатного состояния (твердого, жидкого и газообразного). Этот раздел физики очень обширен и включает в себя множество подразделов.
Что изучает молекулярная физика

В первую очередь, молекулярная физика изучает строение молекулы и веществ в целом, ее массу и размер, и взаимодействие ее составляющих – микроскопических частиц (атомов). Эта тема включает в себя изучение относительной молекулярной массы (отношение массы одной молекулы/атома вещества к постоянной величине – массе одного атома углерода); понятие количества вещества и молярной массы; расширение/сжатие веществ при нагревании/охлаждении; скорости движения молекул (молекулярно-кинетическая теория). Молекулярно-кинетическая теория основывается на изучении отдельных молекул вещества. А в теме поведения вещества при различных температурах рассматривается очень интересное явление – многим известно, что при нагревании вещество расширяется (расстояние между молекулами увеличивается), а при охлаждении сжимается (расстояние между молекулами уменьшается). Но вот что интересно – при переходе воды из состояния жидкости в твердую фазу (лед), вода расширяется. Это обеспечивается полярной структурой молекул и водородной связью между ними, до сих пор столь непонятными современной науке.

Также, в молекулярной физике существует понятие «идеального газа» - это вещество, находящееся в газообразной форме и обладающее определенными свойствами. Идеальный газ очень разряжен, т.е. его молекулы не взаимодействуют между собой. Помимо этого, идеальный газ подчиняется законам механики, в то время как реально существующие газы не имеют такого свойства.

Из раздела молекулярной физики появилось новое направление – термодинамика. Этот раздел физики рассматривает строение вещества и влияние на него внешних факторов, таких как давление, объем и температура, не учитывая микроскопическую картину вещества, а рассматривая связи в нем в целом. Если почитать учебники по физике, можно натолкнуться на специальные графики зависимости этих трех величин по отношению к состоянию вещества – они изображают изохорный (объем неизменен), изобарный (давление неизменно) и изотермический (температура неизменна) процессы. В термодинамику также входит понятие термодинамического равновесия – когда все три эти величины постоянны. Очень интересный вопрос, который затрагивает термодинамика – почему, к примеру, вода при температуре в 0° С может находится как в жидком, так и в твердом агрегатном состоянии.


CompleteRepair.Ru