Vypracovala: B. Horváthová


 
Molekulová fyzika a termodynamika skúmajú vlastnosti látok. Telesá sa nachádzajú v rôznych stavoch, medzi telesami môžu prebiehať rôzne deje. Termodynamická metóda opisuje vlastnosti látok z makroskopického hľadiska. Pracujeme s veličinami, ktoré môžeme zmerať, alebo z nameraných veličín odvodiť. Štatistická metóda skúma teleso ako súbor ustavične sa pohybujúcich častíc. Skúmané teleso alebo sústavu telies nazývame termodynamická sústava.

Pri opise nám pomáhajú nasledovné veličiny: pokojová hmotnosť atómu, pokojová hmotnosť molekuly, atómová hmotnostná konštanta, relatívna atómová hmotnosť, relatívna molekulová hmotnosť, látkové množstvo, molárna hmotnosť a molárny objem.

Atómová hmotnostná konštanta mu sa rovná 1/12 hmotnosti neutrálneho atómu nuklidu uhlíka   v základnom stave. Pre atómovú hmotnostnú konštantu platí:
 
mu = 1,66.10-27kg

Látkové množstvo n vyjadruje množstvo častíc v látke. Jednotkou látkového množstva je mol. 1 mol je látkové množstvo sústavy, ktorá obsahuje práve toľko častíc, koľko je atómov v 0,012 kg nuklidu uhlíka  .

Molová hmotnosť Mm je definovaná vzťahom Mm = m/n, kde m je hmotnosť telesa a n je odpovedajúce látkové množstvo. Molová hmotnosť je vlastne hmotnosť jedného molu látky. Vzťah medzi molovou hmotnosťou Mm a hmotnosťou molekuly mm je:

Mm = Na . mm

Vzťah medzi molovou hmotnosťou Mm a pomernou molekulovou hmotnosťou Mr je:
Mm = Mr.10-3 kg.mol-1, alebo: Mm = Mr g.mol-1.

Pre hmotnosť m chemicky rovnorodého telesa platí:
m = N.mm = n.NA.mm,
kde N je počet častíc telesa, mm je hmotnosť jednej molekuly.

Molový objem Vm je definovaný vzťahom
Vm = V/n,
kde V je objem danej látky, n je látkové množstvo tejto látky. Molový objem Vm je objem jedného molu látky.

Jeden mol obsahuje práve toľko gramov látky, koľko je jej relatívna molekulová hmotnosť. Jeden mol atómového vodíka má hmotnosť 1,00797 g, 1 mol molekulárneho vodíka H2 má hmotnosť približne 2g.

Jednotkou molovej hmotnosti je kg/mol. V chémii sa pre molovú hmotnosť používa viac jednotka g/mol, pretože tam sa častejšie udáva hmotnosť látky v gramoch.

 
Každá termodynamická sústava sa môže nachádzať v rôznych stavoch. Ak sa stav sústavy mení prebieha dej.

Stavové veličiny – súbor určitého počtu fyzikálnych veličín, ktoré popisujú stav sústavy. Medzi dôležité stavové veličiny patrí teplota, objem, tlak plynu, hustota, merný elektrický odpor a ďalšie.

Izolovaná sústava – sústava, v ktorej nedochádza k výmene energie ani častíc s okolím – nedochádza k interakcii s okolitými telesami, deje môžu prebiehať iba medzi telesami, ktoré tvoria sústavu.

Rovnovážny stav – ak sústava nie je ovplyvňovaná telesami z jej okolia. Prejde po určitej dobe do rovnovážneho stavu. Stavové veličiny sa nemenia. Dá sa dokázať, že rovnovážny stav je stav s najväčšou pravdepodobnosťou výskytu.

Termodynamický dej – každá zmena stavu sústavy. Stavové veličiny sa menia (nemusia sa meniť všetky stavové veličiny).

Rovnovážny dej – termodynamický dej, ktorý prebieha veľmi pomaly možno považovať za spojitý rad rovnovážnych dejov. Taký dej nazývame rovnovážny. Reálne deje nie sú presne rovnovážne.

Vratný dej – dej, ktorý v danej sústave prebehne jedným smerom a potom smerom opačným, pričom sa sústava a telesá z okolia vrátia do pôvodného stavu. Vratné sú iba ideálne deje, reálne deje sú nevratné.

 
Skupenstvo látky charakterizuje stav látky súvisiaci so stupňom usporiadanosti častíc (molekúl, atómov, iónov) a závisí od vzťahu medzi kinetickou energiou častíc a energiou ich vzájomného pôsobenia. Rozlišujeme skupenstvo plynné, kvapalné, pevné a plazmu.