Молекулярно-кінетична теорія - вся справа в дрібницях
Припущення про те, що в природі все складається з найдрібніших частинок, висловлювалася ще давньогрецькими філософами. Ця гіпотеза довгий час залишалася недоведеною. Всі вивчення навколишнього світу і поведінки фізичних тіл грунтувалося на макроскопічному підході. Проте з плином часу накопичені результати робіт з вивчення природи і речовин перестали вкладатися в наявні теоретичні уявлення, і тоді вченими була створена молекулярно-кінетична теорія (МКТ).
МКТ пояснює теплові явища і внутрішні властивості фізичних тіл на основі руху і взаємодії іонів, молекул і атомів, з яких і побудовані ці тіла. Іншими словами, теорія намагається макроскопічні явища пояснити з позиції мікроскопічного підходу. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії такі:
- Речовина складається з окремих частинок - іонів, атомів, молекул.
- Всі частинки рухаються хаотично і постійно.
- Частинки завжди діють один на одного: притягуються і відштовхуються.
Перший постулат, на якому базується молекулярно-кінетична теорія, можна підтвердити простим спостереженням в електронний мікроскоп. Його можливості дозволяють безпосередньо бачити атоми і молекули. Ці «цеглинки», з яких складається речовина, не заповнюють все наявне простір - вони розташовуються на відстані один від одного. Іншим підтвердженням постулату може бути збільшення розмірів тіла при нагріванні. Тут теж все зрозуміло - при нагріванні відстань між окремими частинками збільшується, і розміри тіла зростають.
У другому положенні МКТ йдеться про хаотичному і безперервному переміщенні. Це положення може бути підтверджено броунівським рухом і явищем дифузії. Причиною броунівського руху є зіткнення між окремими частинками, причому рухомими саме хаотично. І це можна вважати додатковим доказом першого положення (існування атомів і молекул).
Явище дифузії полягає у взаємному проникненні речовин один в одного. Відбувається це через хаотичного руху частинок речовини. При збільшенні часу взаємодії глибина проникнення збільшується. Залежить вона також від температури і тиску.
Як підтвердження третього положення МКТ можна прийняти пружність тел. При розтягуванні тіла відстані між окремими частинками речовини збільшуються і починають переважати сили тяжіння, що прагнуть повернути все в початковий стан. При стисненні, навпаки, переважають сили відштовхування.
Ну і аргументом, який підтверджує це, виступають різні стани, в яких може перебувати речовина. Зміна стану речовини обумовлено зміною сил, що діють між окремими частинками. Самі ж частинки при цьому залишаються незмінними.
Якщо повернутися до питання виникнення МКТ, то можна сказати, що основи молекулярно-кінетичної теорії були закладені в працях М. В. Ломоносова. Їм було дано пояснення основних властивостей газів і природи теплоти. Всі його припущення були доведені і підтверджені в кінці Х I Х століття.
Роботами фізиків-теоретиків в цей час була встановлена для газу зв`язок макроскопічних показників (температури, тиску, обсягу) з мікроскопічними (кількістю, масою та швидкістю молекул). Звідси і пішла назва - молекулярно-кінетична теорія. Необхідно відзначити, що розвиток цієї теорії не зупинилося, продовжуючись і в наші дні. Зараз вона називається статистичної механікою і описує поведінку великих обсягів атомів і молекул.
Вище дано пояснення того, що собою являє молекулярно-кінетична теорія. Описано основні її положення та наведено факти, що підтверджують висловлені припущення.
Будова речовини Атомно-молекулярну будову речовини стало активно вивчатися Ломоносовим. Російський учений вперше застосував в хімії теорію, суть якої зводилася до певних положень. Всі речовини включають до свого складу "корпускули". Цим терміном Ломоносов називав…
Молекулярна Фізика Молекулярна фізика і термодинаміка являють собою розділи фізики, вивчають відбуваються в тілах макроскопічні процеси, які пов'язані з великим числом атомів і молекул, що містяться в них.Молекулярна фізика вивчає будову і властивості речовин з боку…
Абсолютна температура - є таке поняття Ми всі знаємо, що оточують нас тіла бувають гарячими або холодними. Стакан, в який налитий окріп, гарячий, але той же стакан, коли він порожній, - холодний. Ми відчуваємо холод або тепло рукою, коли торкаємося до склянці. А що саме ми відчуваємо?…
Ідеальний газ Як відомо, всі речовини в природі мають своє агрегатний стан, одним з яких є газ. Складові його частинки - молекули й атоми - розташовані один від одного на великій відстані. При цьому вони знаходяться в постійному вільному русі. Ця властивість…
Кінетична і потенційна енергія Однією з характеристик будь-якої системи є її кінетична і потенційна енергія. Якщо яка-небудь сила F надає дію на що знаходиться в спокої тіло таким чином, що останнє приходить в рух, то має місце здійснення роботи dA. У цьому випадку значення…
Коефіцієнт дифузії - куди і скільки Літо! Сонце, тепло, в повітрі запах свіжоскошеної трави. Трава он як далеко звідси, а запах відчувається. Це вже фізика, подібне явище називається дифузією. І визначається воно як проникнення частинок дотичних речовин одна в одну. Наприклад, як…
Робота в термодинаміці Наука, що вивчає теплові явища - це термодинаміка. Фізика розглядає її як один зі своїх розділів, який дозволяє зробити певні висновки, грунтуючись на уявленні речовини у вигляді молекулярної системи.Термодинаміка, визначення якої будуються на…
Хімічний зв'язок і принцип її утворення Хімічний зв'язок - це досить складне поняття, яке формувалося довгий час на основі навчань і уявлень про будову атома. Так, в XVI -XVII ст були перші спроби пояснити хімічну подібність на основі корпускулярного вчення. Р. Бойль, думав, що рушійною…
Постійна Больцмана грає головну роль в статичній механіці Людвіг Больцман - творець молекулярно-кінетичної теорії ідеальних газів. Народився в 1844 році у Відні. Больцман є першопрохідцем і першовідкривачем у науці. Його роботи і дослідження часто були незрозумілі і знехтувані суспільством. Однак з…
Будова і заряд ядра атома Те, що всі предмети складаються з елементарних частинок, припускали ще вчені Стародавньої Греції. Але ні довести цей факт, ні спростувати в ті часи не було ніякої можливості. Та й про властивості атомів в давнину могли лише здогадуватися,…
Досвід Штерна - експериментальне обгрунтування молекулярно-кінетичної теорії У другій половині дев'ятнадцятого століття дослідження броунівського (хаотичного) руху молекул викликало гострий інтерес у багатьох фізиків-теоретиків того часу. Розроблена шотландським вченим Джеймсом Максвеллом теорія молекулярно-кінетичного…
Основне рівняння МКТ та вимірювання температур Вивчення процесів, що протікають в статистичних системах, ускладнено мінімальним розміром частинок і величезним їх кількістю. Розглянути окремо кожну частку практично неможливо, тому вводяться статистичні величини: середня швидкість частинок, їх…
Молекула: маса молекули. Розміри і маса молекул Склад речовин складний, хоча утворені вони крихітними частинками - атомами, молекулами, іонами. Молекулярну будову мають багато рідини і гази, а також деякі тверді тіла. З атомів і заряджених іонів складаються метали, багато солі. Всі частинки мають…