В разделе физики, называемом молекулярной физикой, изучаются зависимости строения и физических свойств тел от характера движения и взаимодей­ствия между частицами, из которых состоят тела.

Молекулярная физика основывается на молекулярно-кинетической теории строения вещества.

Основные положения МКТ:

1.Все вещества образованы из мельчайших частиц – молекул.

2.Молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3.Частицы взаимодействуют друг с другом силами межмолекулярного взаимодействия притяжения и отталкивания.

Экспериментальными подтверждениями молекулярно-кинетической теории являются:

-броуновское движение – движение частиц краски, пыли, пыльцы, взвешенных в жидкости или в газе,

-явления переноса в различных агрегатных состояниях вещества (диффузия, вязкость, теплопроводность).

Основные формулы

       N = N_A n

Параметры воздуха при нормальных условиях:

р =101325 Па≈ 10⁵ Па, Т = 273,15 К≈273 К; μ = 0,029 кг/моль; V=22,413 996(39) л ≈ 22,4 л

Законы термодинамики

Газовые процессы:

Изотермический	Изохорный	Изобарный	Адиабатный
T = const	V = const	p = const	Q = 0
pV= const	p/T= const	V/T= const	pVγ = const; TVγ-1= const
	A = 0	А=ν RΔT
			Q = 0 ΔU=-A

p =   p = nkT       

Распределения Максвелла

число молекул, скорости которых заключены в пределах от  до	число молекул, относительные скорости которых заключены в пределах от u до u + du

Характеристики движения молекул газа:

Скорость молекул
средняя квадратичная	средняя арифметическая	наиболее вероятная

Величина		Единица
Обозначение	Наименование
n	количество вещества	моль	моль
m	масса вещества	кг	кг
μ	молярная масса	кг/моль	кг/моль
m0	масса молекулы	кг	кг
N	число молекул	-	-
p	давление	Па (паскаль)	кг/(м∙с2)
V	объем	м3	м3
Т	абсолютная температура	К (кельвин)	К
n	концентрация молекул	м-3	м-3
Ek	среднее значение кинетической энергии теплового движения молекул	Дж (джоуль)	кг∙м2/ с2
f(v)	функция распределения молекул по модулям скоростей
f(v)	функция распределения по относительным скоростям
Q	количество теплоты	Дж (джоуль)	кг∙м2/с2
	энергия движения, приходящаяся на одну степень свободы	Дж (джоуль)	кг∙м2/с2
U	внутренняя энергия	Дж (джоуль)	кг∙м2/с2
i	степень свободы	-	-
ΔU	изменение внутренней энергии	Дж (джоуль)	кг∙м2/с2
А	работа газа	Дж (джоуль)	кг∙м2/с2
С	теплоемкость вещества	Дж/К	кг∙м2/(К∙с2)
суд	удельная теплоемкость	Дж/(кг∙К)	м2/(К∙с2)
Смол	молярная теплоемкость	Дж/(моль∙К)	кг∙м2/(мольК∙с2)
γ	показатель адиабаты	-	-
SB - SA	разность энтропий двух состояний В и А	Дж/К	кг∙м2/(К∙с2)
η	коэффициент полезного действия	-	-
S	площадь	м2	м2
	градиент температуры	K/м	K/м
k	теплопроводность (коэффициент теплопроводности)	Вт/(м∙К)	кг∙м2/(с3∙м∙К)

N_А= 6,02×10²³ моль^-1 – число Авогадро

k = 1,38×10^-23 Дж/К – постоянная Больцмана

R = 8,31 Дж/(моль∙ К)– универсальная газовая постоянная

Масса и размеры молекул

Размеры молекул различных веществ неодинаковы, но все они порядка м, т.е. очень малы.

Масса молекулы (молекулярная масса) : , [кг].

Молярная масса (масса моля): обозначается , единицы [ ].

Число Авогадро[7] показывает число молекул в одном моле ЛЮБОГО вещества =6,02×10²³ моль^-1.

Количество вещества (число молей) :  или , [моль].

Число молекул (количество молекул):  или .

Число Авогадро показывает, что в одном моле любого вещества находится 6,02∙10²³ молекул N _А= 6,02×10²³ моль^-1 .