CHƯƠNG 9 : THUYẾT ÐỘNG HỌC

I. CẤU TẠO VẬT CHẤT.
1. Vật chất được cấu tạo bởi các phân tử.
2. Chuyển động Brown của phân tử.
3. Chuyển động khuyếch tán của phân tử.
II. PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ THỐNG KÊ .
1. Xác suất .
2. Phép tính trung bình.
III. THUYẾT ÐỘNG HỌC PHÂN TỬ
IV. NHIỆT ÐỘ
V. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG.
VI. PHƯƠNG TRÌNH VAN DER WALLS.
1. Lực tương tác giữa hai phân tử.
2. Thế năng tương tác giữa hai phân tử
3. Quá trình va chạm giữa hai phân tử.
4. Phương trình Van der Walls.
VII. SỨC CĂNG MẶT NGOÀI
1. Tính chất chung và cấu trúc phân tử của chất lỏng .
2. Hiện tượng căng mặt ngoài .
3. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt .
VIII. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN .
1. Áp suất phụ .
2. Mao dẫn .
IX. SỰ BIẾN ÐỔI PHA CỦA VẬT CHẤT
1. Các pha của vật chất .
2. Ðồ thị pha .
3. Ðồ thị pha tổng quát- Ðiểm ba .
4. Hiện tượng đổi pha và thuyết động học phân tử
I. CẤU TẠO VẬT CHẤT
1. Vật chất được cấu tạo bởi các phân tử

chậm so với trường hợp chất khí và chất lỏng. Ở nhiệt độ bình thường, sự khuyếch tán của hai
kim loại vào nhau chỉ nhận thấy được sau vài tháng. Khuyếch tán là một chứng minh sự chuyển
động của phân tử trong vật chất.
Nhiều sự kiện chứng tỏ giữa các phân tử có lực tương tác (hút và đẩy) đối với nhau
Lực nầy tạo ra tính chất hỗøn loạn của chuyển động của các phân tử. Ðộ lớn của lực tương tác
giữa các phân tử trong các trạng thái khí, lỏng và rắn khác nhau nên tính chất chuyển động
hỗùøn loạn của chuyển động các phân tử trong các trạng thái vật chất nói trên cũng khác nhau.
Chuyển động nhiệt : Những hiện tượng Nhiệt có liên quan chặt chẽ đến chuyển động
hỗn loạn của các phân tử cho nên chuyển động hỗn loạn của các phân tử còn được gọi là
chuyển động nhiệt.
II. PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ THỐNG KÊ
TOP
Trong cơ học vật rắn, Ðể nghiên cứu một hệ cấu tạo bởi một số rất lớn phân tử là
không thể thực hiện được, bởi vì :
- Sự tương tác giữa các phân tử rất phức tạp.
- Phải viết và giải một số rất lớn các phương trình chuyển động của từng phân tử của hệ
(ví dụ: ở điều kiện bình thường 1cm3 khí chứa vào khoảng 2,7.1019 phân tử hay 1cm3 kim loại
chứa vào khoảng 1022 nguyên tử ).
Trong vật lý phân tử và nhiệt học, người ta dùng phương pháp vật lý thống kê, ở đó
ta không xét chuyển động của mỗi phân tử riêng rẽ, mà xét chuyển động chung của một tập hợp
rất lớn các phân tử cấu tạo nên vật. Ðể đặc trưng cho chuyển động chung của nhiều phân tử, ta
phải lấy giá trị trung bình của động năng của các phân tử.
Phương pháp vật lý thống kê nêu lên mối liên quan giữa những đại lượng đặc
trưng cho tính chất vĩ mô của vật như nhiệt độ, áp suất, thể tích của toàn bộ vật với các giá trị
trung bình của các đại lượng đặc trưng cho chuyển động của phân tử như vận tốc trung bình,
xung lượng trung bình, động năng trung bình.
1. Xác suất
TOP
Khi nghiên cứu những hiện tượng ngẫu nhiên xảy ra nhiều lần theo những cách
khác nhau như việc gieo con xúc xắc (một vật rắn đồng chất, hình lập phương, có 6 mặt đều

Khi để hai vật tiếp xúc với nhau thì các phân tử của hai vật do chuyển động hỗn
loạn, sẽ va chạm vào nhau và do đó có sự trao đổi năng lượng. Vật có động năng trung bình của
chuyển động tịnh tiến của phân tử lớn hơn thì ta nói đó là vật nóng hơn và sẽ bị mất bớt năng
lượng. Vật mà động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của phân tử nhỏ hơn (vật lạnh
hơn) thì sẽ nhận thêm năng lượng.
Nhiệt lượng là phần năng ượng của chuyển động nhiệt hổn loạn của các phân tử do
vật nóng hơn truyền cho các phân tử của vật lạnh hơn.
Thông thường ta hiểu vật nóng thì có nhiệt độ cao hơn vật lạnh. Khi để hai vật có
nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì có sự truyền động năng trung bình của chuyển động
tịnh tiến từ vật có nhiệt độ cao đến vật có nhiệt độ thấp. Sự truyền năng lượng này chỉ ngừng
lại khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau, hay động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của
phân tử bằng nhau. Vì lý do này, người ta có thể chọn động năng trung bình của chuyển động
tịnh tiến của phân tử trong mỗi vật làm thước đo nhiệt độ của vật đó.
Người ta dùng nhiệt độ ( được xác định bằng công thức (9.9) tính áp suất p
Tóm lại: Nhiệt độ cũng như động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của
phân tử là đại lượng có liên quan chặt chẽ với mức độ nhanh hay chậm của chuyển động hỗn
loạn của các phân tử. Nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho tính chất vĩ mô của vật, cho sự nhanh
chậm của chuyển động hỗn loạn của các phân tử cấu tạo nên vật đó.
Mối liên quan giữa nhiệt độ đo bằng đơn vị năng lượng với nhiệt độ đo bằng đơn
vị độ được biểu thị bằng công thức
Vì động năng trung bình chỉ có gía trị dương nên nhiệt độ tuyệt đối không thể giá
trị âm. Nếu sau này ta gặp khái niệm nhiệt độ tuyệt đối âm thì không nên hiểu rằng nhiệt độ đó
có giá trị thấp hơn nhiệt độ tuyệt đối.
V. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
TOP

VI. PHƯƠNG TRÌNH VAN DER WAALS
TOP
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng chỉ phản ánh gần đúng những tính chất
của khí thực trong một phạm vi nhất định. Ở áp suất cao hoặc nhiệt độ tương đối thấp (gần

TOP
Sự sai khác cơ bản giữa khí lý tưởng và khí thực về lực tương tác giữa các phân tử
đã được Van der Walls vận dụng để hiệu chỉnh phương trình trạng thái khí lý tưởng do tác dụng
của lực tương tác tổng hợp giữa các phân tử là lực đẩy hoặc là lực hút. Từ đó ông đã xác lập
được phương trình trạng thái của khí thực (1873) mang tên phương trình Van der Walls
a) Hiệu chỉnh do tác dụng của lực tương tác tổng hợp là lực đẩy.

Trích đoạn Hiện tượng đổi pha và thuyết động học phân tử TOP

---