Молекула (новолат молекуласы, латын молынан алынған - масс [1]) - екі немесе одан да көп атомдардан коваленттік байланыстармен байланысқан пайда болған электрлік бейтарап бөлшек. Физикада молекулаларға монатомдық молекулалар, яғни бос (химиялық байланыссыз) атомдар да жатады (мысалы, инертті газдар, сынап және т.б.). Монатомдық молекулалардың, яғни бос атомдардың, мысалы, монатомдық газдардың молекулаларына тағайындау «молекула» мен «атом» ұғымдарының үйлесуіне әкеледі [8]. Әдетте молекулалар бейтарап (электр зарядтарын тасымалдамайды) және жұптаспаған электрондарды тасымалдамайды (барлық валенттіліктер қаныққан); зарядталған молекулалар молекулалық иондар деп аталады, бірліктен басқа еселігі молекулалар (яғни жұпталмаған электрондар мен қанықпаған валенттіліктермен) радикалдар деп аталады.
Қайталанатын төмен молекулалық фрагменттерден тұратын салыстырмалы түрде жоғары молекулалық массасы молекулалар макромолекулалар деп аталады [9].
Кванттық механика [10] тұрғысынан алғанда, молекула дегеніміз - бұл атомдардың емес, электрондар мен атом ядроларының өзара әрекеттесетін жүйесі.
Молекулалардың құрылымдық ерекшеліктері осы молекулалардан тұратын заттың физикалық қасиеттерін анықтайды.
Қатты күйінде молекулалық құрылымды сақтайтын заттарға, мысалы, су, көміртегі оксиді (IV) және көптеген органикалық заттар жатады. Олар төмен балқу және қайнау температураларымен сипатталады. Қатты (кристалды) бейорганикалық заттардың көп бөлігі молекулалардан емес, басқа бөлшектерден (иондар, атомдар) тұрады және макро денелер түрінде болады (хлорлы натрий, мыс бөлігі және т.б.).
Күрделі заттардың молекулаларының құрамы химиялық формулалар көмегімен өрнектеледі.
По условию m=const. Тогда можно воспользоваться законом Клапейрона:
Воспользуемся правилом пропорции:
Отсюда можем выразить конечный объем V2:
2.
Задача в плане решения аналогична первой. Также воспользовавшись законом Клапейрона, получаем уравнение:
Откуда выражаем искомую величину P2:
3.
Довольно долго ломал над ней голову. Так и не догадался, как посчитать температуру газа внутри шара, если известна температура воды, в которую он погружен... Причем по условию и не ясно: шар именно погрузили на некоторую глубину, или оставили некоторую часть его объема снаружи? В первом случае бы действовало давление P = p g h, во втором - Архимедова сила Fa = p g V. Ни высоты, ни объема не дано, и потому, когда я пытаюсь посчитать температуру без них, я выношу себе мозг. Поэтому будем считать, что за счет теплообмена с водой газ внутри шара имеет такую же температуру. Тогда по тому же закону Клапейрона приходим к уравнению:
Выражаем нужный нам объем в воде V2:
Теперь нужно посчитать изменение объема. Для этого вычтем из конечного значения начальное:
ответ в метрах кубических, разумеется.
4.
Массу воздуха в первом и втором случае удобно выразить через закон Менделеева-Клапейрона:
Получим общую формулу для массы (применительно для наших случаев в ней будет меняться только температура, так как, очевидно, объем комнаты не меняется, молярная масса воздуха - тоже, давление - тоже (давление берем атмосферное)):
Как я и сказал выше - одинаковое в формулах масс давление, объем, молярная масса и, при том, универсальная газовая постоянная R. Вынесем их за скобки и посчитаем изменение массы:
ответ, разумеется, в килограммах.