Молекулярно-кінетична теорія
Як правило, ми пізнаємо світ через так звані макроскопічні тіла (грец. Макрос - великий). Це всі тіла, які нас оточують: будинки, машини, вода у склянці, вода в океані тощо. Нас цікавило, що відбувається з цими тілами та навколо них. Тепер нас цікавитиме також і те, що відбувається усередині тіл. На це питання нам допоможе відповісти розділ фізики, який називається МКТ.
• Усі тіла складаються з малих частинок, між якими є проміжки. • Частинки тіл постійно і безладно рухаються. • Частинки тіл взаємодіють один з одним: притягуються та відштовхуються.
Ці твердження називаються основними положеннями МКТ. Усі вони підтверджені численними експериментами.
При макроскопічному підході нас цікавлять самі тіла: їх розміри, об'єм, маса, енергія тощо. Погляньте на малюнок зліва. Наприклад, макроскопічно вивчаючи водяні бризки, ми вимірюватимемо їх розміри, обсяг, масу.
При мікроскопічному підході нас теж цікавлять розміри, обсяг, маса і енергія. Проте не самих тіл, а тих частинок, у тому числі вони складаються: молекул, іонів і атомів. Саме це символізує верхній малюнок. Але не слід думати, що молекули, іони та атоми можна побачити в лупу. Цей малюнок – лише художня гіпербола. Побачити ці частинки можна лише з допомогою спеціальних, про електронних, мікроскопів.
МКТ який завжди була наукової теорією. Зародившись ще до Нашої ери, молекулярна (або, як її називали колись, – атомічна)теорія залишалася лише зручною гіпотезою понад дві тисячі років! І лише у XX столітті вона перетворюється на повноправну фізичну теорію. Ось як говорить про це знаменитий фізик Е. Резерфорд:
Але також не було й нестачі вчених та філософів, які вказували на необґрунтованість цієї теорії, на якій, однак, було побудовано так багато. Чи можна погодитися з корисністю ідеї про молекули для пояснення даних дослідів, але яка у нас впевненість у тому, що атоми справді існують, а не уявляють лише фікцію, плід нашої фантазії? Слід сказати, що цей недолік безпосередніх доказів аж ніяк не похитнув віру величезної більшості людей науки в зернисту будову матерії.
Заперечення атомної теорії ніколи ще не сприяло і не сприятиме відкриттю нових фактів. Великою перевагою атомічної теорії є те, що вона дає нам, так би мовити, відчутне конкретне уявлення про матерію, яке не тільки служить нам для пояснення безлічі явищ, але надає також величезні послуги як робоча гіпотеза».
Існує два методи вивчення властивостей речовини: молекулярно-кінетичний та термодинамічний.
Молекулярно-кінетична теорія тлумачить властивості тіл, які безпосередньо спостерігаються на досвіді (тиск, температуру тощо) як сумарний результат дії молекул. У цьому вона користується статистичним способом, цікавлячись не рухом окремих молекул, лише середніми величинами, які характеризують рух величезної сукупності часток. Звідси інша назва – статистична фізика.
Термодинаміка вивчає макроскопічні властивості тіл, не цікавлячись їхньою мікроскопічною картиною. В основі термодинаміки лежить кілька фундаментальних законів (називаються початкамитермодинаміки), встановлених на підставі узагальнення великої сукупності дослідних фактів. Термодинаміка та молекулярно-кінетична теорія взаємно доповнюють одна одну, утворюючи по суті єдине ціле.
Коментарі (1)
Основні положення молекулярно-кінетичної теорії
1. Усі речовини складаються з найдрібніших частинок - атомів та молекул. 2. Молекули та атоми будь-якої речовини знаходяться в безперервному хаотичному русі, який називається тепловим рухом. При нагріванні речовини інтенсивність руху частинок зростає. 3. Молекули речовини взаємодіють між собою із силами тяжіння Fпр та відштовхування Fот.
Рух молекул газів зводиться до хаотичного поступального руху.
Швидкість молекул газів залежить від температури.Маса молекули:
Молекулярна маса речовини – маса молекули речовини, виражена а.е.м.
Атомна одиниця маси (а.е.м.) – одиниця маси, що дорівнює 1/12 маси атома С12.
Моль - кількість речовини, в якій міститься число молекул, що дорівнює кількості атомів в 0,012 кг ізотопу вуглецю С12.
Число частинок, що містяться в молі речовини, називається числом Авогадро:
NA = 6,023 × 1023 моль-1
Молярна маса М – маса молячи речовини.
Знаючи число Авогадро, можна знайти значення а.
0,012 = NA × 12 × 1 а.е.м.,
Розміри молекули:
Лінійні розміри молекул води приблизно дорівнюють 3 × 10-10 м.