Σύμφωνα με τη μοριακή κινητική θεωρία (ΜΚΤ), όλες οι ουσίες αποτελούνται από τα μικρότερα σωματίδια - μόρια. Τα μόρια βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Το MKT τεκμηριώνεται από πολυάριθμα πειράματα και έναν τεράστιο αριθμό φυσικών φαινομένων. Ας δούμε τα τρία κύρια σημεία του.

Όλες οι ουσίες αποτελούνται από σωματίδια.

1) Όλες οι ουσίες αποτελούνται από τα μικρότερα σωματίδια: μόρια, άτομα, ιόντα κ.λπ., χωρισμένα με κενά.

Μόριο- το μικρότερο σταθερό σωματίδιο μιας ουσίας που διατηρεί τις βασικές χημικές του ιδιότητες.

Τα μόρια που συνθέτουν μια δεδομένη ουσία είναι ακριβώς τα ίδια. διαφορετικές ουσίες αποτελούνται από διαφορετικά μόρια. Στη φύση, υπάρχει ένας εξαιρετικά μεγάλος αριθμός διαφορετικών μορίων.

Τα μόρια αποτελούνται από μικρότερα σωματίδια που ονομάζονται άτομα.

άτομα- τα μικρότερα σωματίδια ενός χημικού στοιχείου που διατηρούν τις χημικές του ιδιότητες.

Ο αριθμός των διαφορετικών ατόμων είναι σχετικά μικρός και ίσος με τον αριθμό των χημικών στοιχείων (116) και των ισοτόπων τους (περίπου 1500).

Τα άτομα είναι πολύ περίπλοκοι σχηματισμοί, αλλά το κλασικό MKT χρησιμοποιεί το μοντέλο των ατόμων με τη μορφή στερεών αδιαίρετων σωματιδίων σφαιρικού σχήματος.

Η παρουσία κενών μεταξύ των μορίων προκύπτει, για παράδειγμα, από πειράματα σχετικά με τη μετατόπιση διαφόρων υγρών: ο όγκος ενός μείγματος είναι πάντα μικρότερος από το άθροισμα των όγκων των μικτών υγρών. Τα φαινόμενα διαπερατότητας, συμπιεστότητας και διαλυτότητας των ουσιών υποδηλώνουν επίσης ότι δεν είναι συνεχή, αλλά αποτελούνται από μεμονωμένα σωματίδια που χωρίζονται κατά διαστήματα.

Με τη βοήθεια σύγχρονων ερευνητικών μεθόδων (ηλεκτρονικά και μικροσκόπια ανιχνευτή), κατέστη δυνατή η λήψη εικόνων μορίων.

*Νόμος των πολλαπλών αναλογιών

Η ύπαρξη μορίων επιβεβαιώνεται έξοχα από τον νόμο των πολλαπλών αναλογιών. Λέει: «όταν σχηματίζονται διαφορετικές ενώσεις (ουσίες) από δύο στοιχεία, οι μάζες ενός από τα στοιχεία σε διαφορετικές ενώσεις σχετίζονται ως ακέραιοι, δηλαδή είναι σε πολλαπλές αναλογίες». Για παράδειγμα, το άζωτο και το οξυγόνο δίνουν πέντε ενώσεις: N 2 O, N 2 O 2, N 2 O 3, N 2 O 4, N 2 O 5. Σε αυτά, με την ίδια ποσότητα αζώτου, το οξυγόνο εισέρχεται σε μια ένωση σε ποσότητες που είναι σε πολλαπλές αναλογίες 1:2:3:4:5. Ο νόμος των πολλαπλών αναλογιών είναι εύκολο να εξηγηθεί. Κάθε ουσία αποτελείται από πανομοιότυπα μόρια που έχουν την αντίστοιχη ατομική σύνθεση. Δεδομένου ότι όλα τα μόρια μιας δεδομένης ουσίας είναι ίδια, η αναλογία των ποσοτήτων βάρους των απλών στοιχείων που συνθέτουν ολόκληρο το σώμα είναι η ίδια όπως σε ένα μόνο μόριο και, επομένως, είναι πολλαπλάσιο των ατομικών βαρών, κάτι που επιβεβαιώνεται από εμπειρία.

Μάζα μορίων

Προσδιορίστε τη μάζα του μορίου με τον συνήθη τρόπο, δηλ. Το ζύγισμα, φυσικά, είναι αδύνατο. Είναι πολύ μικρή για αυτό. Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλές μέθοδοι για τον προσδιορισμό της μάζας των μορίων, ειδικότερα, χρησιμοποιώντας ένα φασματογράφο μάζας, τις μάζες Μ 0 όλων των ατόμων του περιοδικού πίνακα.

Έτσι, για το ισότοπο άνθρακα \(~^(12)_6C\) Μ 0 \u003d 1,995 10 -26 κιλά. Δεδομένου ότι οι μάζες των ατόμων και των μορίων είναι εξαιρετικά μικρές, οι υπολογισμοί συνήθως χρησιμοποιούν όχι απόλυτες, αλλά σχετικές τιμές μάζας που λαμβάνονται συγκρίνοντας τις μάζες των ατόμων και των μορίων με τη μονάδα ατομικής μάζας, η οποία επιλέγεται ως \(~\dfrac(1 )(12)\) μέρος της μάζας ενός ατόμου του ισοτόπου άνθρακα \(~^(12)_6C\):

1 amu = 1/12 Μ 0C = 1.660 10 -27 kg.

Σχετικό μοριακό(ή ατομικό) βάρος Μ r είναι μια τιμή που δείχνει πόσες φορές η μάζα ενός μορίου (ή ατόμου) είναι μεγαλύτερη από τη μονάδα ατομικής μάζας:

\(~M_r = \dfrac(m_0)(\dfrac(1)(12) \cdot m_(0C)) . \qquad (1)\)

Η σχετική μοριακή (ατομική) μάζα είναι ένα αδιάστατο μέγεθος.

Οι σχετικές ατομικές μάζες όλων των χημικών στοιχείων αναφέρονται στον περιοδικό πίνακα. Έτσι, για το υδρογόνο είναι 1,008, για το ήλιο - 4,0026. Στους υπολογισμούς, η σχετική ατομική μάζα στρογγυλοποιείται στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό. Για παράδειγμα, το υδρογόνο έχει έως και 1, το ήλιο έχει έως και 4.

Το σχετικό μοριακό βάρος μιας δεδομένης ουσίας είναι ίσο με το άθροισμα των σχετικών ατομικών μαζών των στοιχείων που αποτελούν το μόριο αυτής της ουσίας. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον περιοδικό πίνακα και τον χημικό τύπο της ουσίας.

Ναι, για το νερό. H 2 O σχετικό μοριακό βάρος είναι Μ r = 1 2 + 16 = 18.

Η ποσότητα της ουσίας. Σταθερά Avogadro

Η ποσότητα της ύλης που περιέχεται σε ένα σώμα καθορίζεται από τον αριθμό των μορίων (ή των ατόμων) σε αυτό το σώμα. Δεδομένου ότι ο αριθμός των μορίων στα μακροσκοπικά σώματα είναι πολύ μεγάλος, για να προσδιοριστεί η ποσότητα της ύλης στο σώμα, ο αριθμός των μορίων σε αυτό συγκρίνεται με τον αριθμό των ατόμων σε 0,012 kg του ισοτόπου άνθρακα \(~^(12)_6C \).

Ποσότητα ουσίας ν - τιμή ίση με την αναλογία του αριθμού των μορίων (ατόμων) Νσε ένα δεδομένο σώμα προς τον αριθμό των ατόμων Ν A σε 0,012 kg ισοτόπου άνθρακα \(~^(12)_6C\):

\(~\nu = \dfrac(N)(N_A) . \qquad (2)\)

Στο SI, η μονάδα ποσότητας μιας ουσίας είναι το mole. 1 mol- η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει τον ίδιο αριθμό δομικών στοιχείων (άτομα, μόρια, ιόντα) με τα άτομα σε 0,012 kg του ισοτόπου άνθρακα \(~^(12)_6C\).

Ο αριθμός των σωματιδίων σε ένα mole μιας ουσίας ονομάζεται σταθερό Avogadro.

\(~N_A = \dfrac(0,012)(m_(0C))= \dfrac(0,012)(1,995 \cdot 10^(-26))\) = 6,02 10 23 mol -1 . (3)

Έτσι, 1 mol οποιασδήποτε ουσίας περιέχει τον ίδιο αριθμό σωματιδίων - ΝΑ σωματίδια. Από τη μάζα Μ 0 σωματίδια είναι διαφορετικά για διαφορετικές ουσίες και μετά η μάζα ΝΤα σωματίδια σε διαφορετικές ουσίες είναι διαφορετικά.

Η μάζα μιας ουσίας που λαμβάνεται σε ποσότητα 1 mol ονομάζεται μοριακή μάζα Μ:

\(~M = m_0 N_A . \qquad (4)\)

Η μονάδα μοριακής μάζας SI είναι το κιλό ανά mole (kg/mol).

μεταξύ της μοριακής μάζας Μ και σχετικό μοριακό βάρος Μ r υπάρχει η εξής σχέση:

\(~M = M_r \cdot 10^(-3) .\)

Έτσι, το μοριακό βάρος του διοξειδίου του άνθρακα είναι 44, η μοριακή μάζα είναι 44 10 -3 kg / mol.

Γνωρίζοντας τη μάζα μιας ουσίας και τη μοριακή της μάζα Μ, μπορείτε να βρείτε τον αριθμό των mole (ποσότητα ουσίας) στο σώμα\[~\nu = \dfrac(m)(M)\].

Στη συνέχεια από τον τύπο (2) ο αριθμός των σωματιδίων στο σώμα

\(~N = \nu N_A = \dfrac(m)(M) N_A .\)

Γνωρίζοντας τη μοριακή μάζα και τη σταθερά του Avogadro, μπορούμε να υπολογίσουμε τη μάζα ενός μορίου:

\(~m_0 = \dfrac(M)(N_A) = \dfrac(m)(N) .\)

Μεγέθη μορίων

Το μέγεθος ενός μορίου είναι μια τιμή υπό όρους. Εκτιμάται έτσι. Μεταξύ των μορίων, μαζί με τις δυνάμεις έλξης, υπάρχουν και απωθητικές δυνάμεις, έτσι τα μόρια μπορούν να πλησιάσουν το ένα το άλλο μόνο μέχρι μια ορισμένη απόσταση. ρε(Εικ. 1).

Η απόσταση της πλησιέστερης προσέγγισης των κέντρων δύο μορίων ονομάζεται αποτελεσματική διάμετροςμόρια ρε(σε αυτή την περίπτωση, υποτίθεται ότι τα μόρια έχουν σφαιρικό σχήμα).

Τα μεγέθη των μορίων διαφόρων ουσιών δεν είναι τα ίδια, αλλά είναι όλα περίπου 10 -10 m, δηλ. πολύ μικρό.

δείτε επίσης

1. Kikoin A.K. Μάζα και ποσότητα ουσίας ή περίπου ένα «λάθος» του Νεύτωνα // Kvant. - 1984. - Νο. 10. - Σ. 26-27
2. Kikoin A.K. Μια απλή μέθοδος για τον προσδιορισμό του μεγέθους των μορίων // Kvant. - 1983. - Αρ. 9. - Γ.29-30

Τα μόρια κινούνται τυχαία

2) Τα μόρια βρίσκονται σε συνεχή τυχαία (θερμική) κίνηση.

Ο τύπος της θερμικής κίνησης (μεταφραστική, ταλαντωτική, περιστροφική) των μορίων εξαρτάται από τη φύση της αλληλεπίδρασής τους και αλλάζει κατά τη μετάβαση μιας ουσίας από τη μια κατάσταση συσσωμάτωσης στην άλλη. Η ένταση της θερμικής κίνησης εξαρτάται επίσης από τη θερμοκρασία του σώματος.

Εδώ είναι μερικές από τις αποδείξεις της τυχαίας (χαοτικής) κίνησης των μορίων: α) η επιθυμία ενός αερίου να καταλάβει ολόκληρο τον όγκο που του παρέχεται. β) διάχυση. γ) Brownian κίνηση.

Διάχυση

Διάχυση- αυθόρμητη αμοιβαία διείσδυση μορίων παρακείμενων ουσιών, που οδηγεί σε εξίσωση της συγκέντρωσης της ουσίας σε όλο τον όγκο. Κατά τη διάχυση, τα μόρια των παρακείμενων σωμάτων, που βρίσκονται σε συνεχή κίνηση, διεισδύουν στα διαμοριακά κενά μεταξύ τους και κατανέμονται μεταξύ τους.

Η διάχυση εκδηλώνεται σε όλα τα σώματα - σε αέρια, υγρά, στερεά, αλλά σε διάφορους βαθμούς.

Η διάχυση στα αέρια μπορεί να ανιχνευθεί εάν, για παράδειγμα, ένα δοχείο με ένα δύσοσμο αέριο ανοίξει σε εσωτερικό χώρο. Μετά από λίγο, το αέριο θα εξαπλωθεί σε όλο το δωμάτιο.

Η διάχυση στα υγρά είναι πολύ πιο αργή από ότι στα αέρια. Για παράδειγμα, εάν πρώτα ρίξετε ένα στρώμα διαλύματος θειικού χαλκού σε ένα ποτήρι και, στη συνέχεια, προσθέστε πολύ προσεκτικά ένα στρώμα νερού και αφήσετε το ποτήρι σε ένα δωμάτιο με σταθερή θερμοκρασία, μετά από λίγο το αιχμηρό όριο μεταξύ του διαλύματος θειικού χαλκού και το νερό θα εξαφανιστεί, και μετά από λίγες μέρες τα υγρά θα αναμειχθούν.

Η διάχυση στα στερεά είναι ακόμη πιο αργή από ότι στα υγρά (από αρκετές ώρες έως αρκετά χρόνια). Μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε καλά γυαλισμένα σώματα, όταν οι αποστάσεις μεταξύ των επιφανειών των γυαλισμένων σωμάτων είναι κοντά στη διαμοριακή απόσταση (10 -8 cm). Σε αυτή την περίπτωση, ο ρυθμός διάχυσης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης.

Η διάχυση παίζει σημαντικό ρόλο στη φύση και την τεχνολογία. Στη φύση, χάρη στη διάχυση, για παράδειγμα, τα φυτά τρέφονται από το έδαφος. Το σώμα του ανθρώπου και των ζώων απορροφά θρεπτικά συστατικά μέσω των τοιχωμάτων του πεπτικού συστήματος. Στην τεχνολογία, με τη βοήθεια της διάχυσης, για παράδειγμα, το επιφανειακό στρώμα μεταλλικών προϊόντων είναι κορεσμένο με άνθρακα (τσιμέντωση) κ.λπ.

• Ένας τύπος διάχυσης είναι ώσμωση- διείσδυση υγρών και διαλυμάτων μέσω ενός πορώδους ημιπερατού χωρίσματος.

Brownian κίνηση

Η Brownian κίνηση ανακαλύφθηκε το 1827 από τον Άγγλο βοτανολόγο R. Brown, θεωρητική τεκμηρίωση από την άποψη του MKT δόθηκε το 1905 από τους A. Einstein και M. Smoluchowski.

Brownian κίνηση- αυτή είναι η τυχαία κίνηση των μικρότερων στερεών σωματιδίων που «αιωρούνται» σε υγρά (αέρια).

Τα «αιωρούμενα» σωματίδια είναι σωματίδια των οποίων η πυκνότητα ουσίας είναι συγκρίσιμη με την πυκνότητα του μέσου στο οποίο βρίσκονται. Τέτοια σωματίδια βρίσκονται σε ισορροπία και η παραμικρή εξωτερική επίδραση σε αυτά οδηγεί στην κίνησή τους.

Η κίνηση Brown χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα:

Οι αιτίες της κίνησης Brown είναι:

1. θερμική χαοτική κίνηση των μορίων του μέσου στο οποίο βρίσκεται το σωματίδιο Brown.
2. η απουσία πλήρους αντιστάθμισης για τις επιπτώσεις των μορίων του μέσου σε αυτό το σωματίδιο από διαφορετικές πλευρές, καθώς η κίνηση των μορίων είναι τυχαία.

Τα κινούμενα υγρά μόρια, όταν συγκρούονται με οποιαδήποτε στερεά σωματίδια, τους μεταφέρουν μια συγκεκριμένη κίνηση. Κατά τύχη, ένας αισθητά μεγαλύτερος αριθμός μορίων θα χτυπήσει το σωματίδιο από τη μία πλευρά παρά από την άλλη και το σωματίδιο θα αρχίσει να κινείται.

• Εάν το σωματίδιο είναι αρκετά μεγάλο, τότε ο αριθμός των μορίων που το επιτίθενται από όλες τις πλευρές είναι εξαιρετικά μεγάλος, οι επιπτώσεις τους αντισταθμίζονται ανά πάσα στιγμή και ένα τέτοιο σωματίδιο πρακτικά παραμένει ακίνητο.

δείτε επίσης

1. Bronstein M.P. Πώς ζυγίστηκε το άτομο // Kvant. - 1970. - Νο. 2. - Σ. 26-35

Τα σωματίδια αλληλεπιδρούν

3) Τα σωματίδια μιας ουσίας συνδέονται μεταξύ τους με δυνάμεις μοριακής αλληλεπίδρασης - έλξης και απώθησης.

Ελκτικές και απωστικές δυνάμεις δρουν ταυτόχρονα μεταξύ των μορίων μιας ουσίας. Αυτές οι δυνάμεις εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις αποστάσεις μεταξύ των μορίων. Σύμφωνα με πειραματικές και θεωρητικές μελέτες, οι διαμοριακές δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι αντιστρόφως ανάλογες nο βαθμός απόστασης μεταξύ των μορίων:

\(~F_r \sim \pm \dfrac(1)(r^n),\)

όπου για τις δυνάμεις έλξης n= 7, και για τις απωθητικές δυνάμεις n= 9 ÷ 15. Έτσι, η δύναμη απώθησης αλλάζει περισσότερο με την απόσταση.

Υπάρχουν και ελκτικές και απωστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων. Υπάρχει κάποια απόσταση r 0 μεταξύ μορίων, στα οποία οι απωστικές δυνάμεις είναι ίσες σε απόλυτη τιμή με τις δυνάμεις έλξης. Αυτή η απόσταση αντιστοιχεί στη σταθερή θέση ισορροπίας των μορίων.

Με την αύξηση της απόστασης rμεταξύ των μορίων, τόσο οι ελκτικές όσο και οι απωστικές δυνάμεις μειώνονται, με τις απωστικές δυνάμεις να μειώνονται ταχύτερα και να γίνονται λιγότερες από τις ελκτικές δυνάμεις. Η προκύπτουσα δύναμη (έλξης και απώθησης) τείνει να φέρει τα μόρια πιο κοντά στην αρχική τους κατάσταση. Ξεκινώντας όμως από κάποια απόσταση r m , η αλληλεπίδραση των μορίων γίνεται τόσο μικρή που μπορεί να παραμεληθεί. μεγαλύτερη απόσταση r m , στο οποίο αλληλεπιδρούν ακόμη τα μόρια, ονομάζεται ακτίνα μοριακής δράσης (r m ~ 1,57 10 -9 m).

Όσο μειώνεται η απόσταση rμεταξύ των μορίων, τόσο οι ελκτικές όσο και οι απωστικές δυνάμεις αυξάνονται και οι απωστικές δυνάμεις αυξάνονται ταχύτερα και γίνονται μεγαλύτερες από τις ελκτικές δυνάμεις. Η προκύπτουσα δύναμη τείνει τώρα να ωθήσει τα μόρια μακριά το ένα από το άλλο.

Απόδειξη της αλληλεπίδρασης δυνάμεων των μορίων:

α) παραμόρφωση σωμάτων υπό την επίδραση δύναμης.

β) διατήρηση της μορφής από στερεά σώματα (ελκτικές δυνάμεις).

γ) η παρουσία κενών μεταξύ των μορίων (απωστικές δυνάμεις).

*Διάγραμμα προβολής δυνάμεων αλληλεπίδρασης

Η αλληλεπίδραση δύο μορίων μπορεί να περιγραφεί χρησιμοποιώντας την γραφική παράσταση της προβολής του προκύπτοντος φά r δυνάμεις έλξης και απώθησης μορίων από απόσταση rμεταξύ των κέντρων τους. Ας κατευθύνουμε τον άξονα rαπό ένα μόριο 2 , το κέντρο του οποίου συμπίπτει με την αρχή των συντεταγμένων, στην απόσταση από αυτό r 1 κέντρο του μορίου 2 (Εικ. 3, α).

Η διαφορά στη δομή των αερίων, υγρών και στερεών

Σε διάφορες αθροιστικές καταστάσεις μιας ουσίας, η απόσταση μεταξύ των μορίων της είναι διαφορετική. Εξ ου και η διαφορά στην αλληλεπίδραση δυνάμεων των μορίων και η ουσιαστική διαφορά στη φύση της κίνησης των μορίων αερίων, υγρών και στερεών.

ΣΤΟ αέριαοι αποστάσεις μεταξύ των μορίων είναι αρκετές φορές μεγαλύτερες από τις διαστάσεις των ίδιων των μορίων. Ως αποτέλεσμα, οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων αερίου είναι μικρές και η κινητική ενέργεια της θερμικής κίνησης των μορίων υπερβαίνει κατά πολύ τη δυναμική ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους. Κάθε μόριο κινείται ελεύθερα από άλλα μόρια με τεράστιες ταχύτητες (εκατοντάδες μέτρα ανά δευτερόλεπτο), αλλάζοντας κατεύθυνση και συντελεστή ταχύτητας όταν συγκρούεται με άλλα μόρια. Ελεύθερο μήκος διαδρομής λ τα μόρια αερίου εξαρτώνται από την πίεση και τη θερμοκρασία του αερίου. Υπό κανονικές συνθήκες λ ~ 10 -7 μ.

ΣΤΟ στερεάοι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων είναι τόσο μεγάλες που η κινητική ενέργεια της κίνησης των μορίων είναι πολύ μικρότερη από τη δυναμική ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους. Τα μόρια εκτελούν συνεχείς δονήσεις με μικρό πλάτος γύρω από μια ορισμένη σταθερή θέση ισορροπίας - έναν κόμβο του κρυσταλλικού πλέγματος.

Ο χρόνος κατά τον οποίο το σωματίδιο ταλαντώνεται γύρω από μια θέση ισορροπίας, - χρόνος «καθιστικής ζωής» ενός σωματιδίου- στα στερεά είναι πολύ μεγάλο. Επομένως, τα στερεά διατηρούν το σχήμα τους και δεν ρέουν υπό κανονικές συνθήκες. Ο χρόνος της «καθιστικής ζωής» ενός μορίου εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Κοντά στο σημείο τήξης, είναι περίπου 10–1 – 10–3 s· σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, μπορεί να είναι ώρες, ημέρες, μήνες.

ΣΤΟ υγράη απόσταση μεταξύ των μορίων είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στα αέρια, και περίπου ίδια όπως στα στερεά. Επομένως, οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων είναι μεγάλες. Τα μόρια ενός υγρού, όπως και τα μόρια ενός στερεού σώματος, ταλαντώνονται γύρω από μια ορισμένη θέση ισορροπίας. Αλλά η κινητική ενέργεια της κίνησης των σωματιδίων είναι ανάλογη με τη δυναμική ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους, και τα μόρια μετακινούνται συχνότερα σε νέες θέσεις ισορροπίας (ο χρόνος «καθιστικής ζωής» είναι 10–10 – 10–12 s). Αυτό βοηθά να εξηγηθεί η ρευστότητα του υγρού.

δείτε επίσης

1. Kikoin A.K. Σχετικά με τις αθροιστικές καταστάσεις της ύλης // Kvant. - 1984. - Νο. 9. - Σ. 20-21

Λογοτεχνία

Aksenovich L. A. Φυσική στο γυμνάσιο: Θεωρία. Καθήκοντα. Δοκιμές: Proc. επίδομα για ιδρύματα που παρέχουν γενική. περιβάλλοντα, εκπαίδευση / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Εκδ. Κ. Σ. Φαρίνο. - Minsk: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 119-126.

Μερικές φορές υπό A.v. κατανοούν τη μερική πίεση των υδρατμών. Σε αυτή την περίπτωση, μετριέται σε πασκάλ (Pa).

ΑΠΟΛΥΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ- θερμοκρασία, μετρούμενη σε απόλυτη θερμοδυναμική κλίμακα, ανεξάρτητη από τις ιδιότητες της θερμομετρικής ουσίας. Μετράται από το απόλυτο μηδέν. Μονάδα Α.τ. στο SI Kelvin (K).

ΑΠΟΛΥΤΟ ΜΗΔΕΝΙΚΟ- απόλυτο σημείο αναφοράς θερμοκρασίας. είναι 273,16 K κάτω από τη θερμοκρασία του τριπλού σημείου του νερού, για το οποίο γίνεται αποδεκτή η τιμή 0,01 o C. η μεταφορική και περιστροφική κίνηση των ατόμων και των μορίων σταματά, αλλά δεν βρίσκονται σε ηρεμία, αλλά σε κατάσταση «μηδενικών» δονήσεων. Από τους νόμους της θερμοδυναμικής προκύπτει ότι ο Α.ν. πρακτικά ανέφικτο.

ΝΟΜΟΣ AVOGADRO- ένας από τους βασικούς νόμους των ιδανικών αερίων: ίσοι όγκοι διαφορετικών αερίων στην ίδια θερμοκρασία και πίεση περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Άνοιξε το 1811 από τον Ιταλό. φυσικός A. Avogadro (1776-1856).

AVOGADRO ΚΩΝΣΤΑΝΤ(αριθμός) - ο αριθμός των σωματιδίων ανά μονάδα ποσότητας ουσίας (σε 1 mol): N A \u003d 6.022. 10 23 mol -1 .

ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΟΥΣΙΑΣ- καταστάσεις της ίδιας ουσίας, που διαφέρουν ως προς τη φύση της θερμικής κίνησης των σωματιδίων. Συνήθως υπάρχουν 3 ASW: αέριο, υγρό και στερεό. Μερικές φορές η κατάσταση πλάσματος αναφέρεται επίσης εδώ. Ουσία σε οποιοδήποτε Α.Σ. υπάρχει υπό ορισμένες εξωτερικές συνθήκες (θερμοκρασία, πίεση), η αλλαγή των οποίων οδηγεί σε μετάβαση από ένα Α.Σ. σε άλλο.

ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΗ (ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΗ) ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ– ένα μοντέλο μιας θερμοδυναμικής διαδικασίας στην οποία δεν υπάρχει ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του υπό εξέταση συστήματος και του περιβάλλοντος. Μια πραγματική θερμοδυναμική διεργασία μπορεί να θεωρηθεί ως Α. εάν συμβαίνει είτε σε ένα θερμομονωτικό κέλυφος, είτε τόσο γρήγορα που η ανταλλαγή θερμότητας δεν έχει χρόνο να συμβεί.

Η γραμμή που απεικονίζει την ισορροπία σε οποιοδήποτε θερμοδυναμικό διάγραμμα αδιαβατικόςεπεξεργάζομαι, διαδικασία. Εξίσωση α. για ένα ιδανικό αέριο έχει τη μορφή - αδιαβατικό εκθέτη, και με σελκαι με vθερμοχωρητικότητα σε σταθερή πίεση και όγκο, αντίστοιχα.

ΑΜΟΡΦΗ ΠΟΛΙΤΕΙΑ- την κατάσταση ενός στερεού στο οποίο δεν υπάρχει διάταξη μορίων. Επομένως α. η ουσία έχει ισοτροπία, δηλ. έχει τις ίδιες φυσικές ιδιότητες προς όλες τις κατευθύνσεις και δεν έχει συγκεκριμένο σημείο τήξης.

ANEROY- ένα βαρόμετρο ανεροειδούς, μια συσκευή μέτρησης της ατμοσφαιρικής πίεσης, το τμήμα υποδοχής του οποίου είναι ένα μεταλλικό κουτί, μέσα στο οποίο δημιουργείται ισχυρό κενό. Κατά την αλλαγή atm. πίεση, αλλάζει η παραμόρφωση του κιβωτίου, η οποία, με τη βοήθεια ενός ελατηρίου που σχετίζεται με αυτό και ενός συστήματος μοχλών, προκαλεί τη στροφή του δείκτη-βέλους.

ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΙΑ- η εξάρτηση των φυσικών ιδιοτήτων της ύλης από την κατεύθυνση (σε αντίθεση με ισοτροπία). Συνδέεται με την εσωτερική διατεταγμένη δομή των μέσων και εντοπίζεται στα φαινόμενα της ελαστικότητας, της θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της διάδοσης του ήχου και του φωτός στα στερεά. Μπορεί επίσης να είναι εγγενές στον φυσικό χώρο παρουσία ηλεκτρομαγνητικών, βαρυτικών και άλλων πεδίων.

ΠΙΕΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣΗ πίεση που ασκεί η ατμόσφαιρα της Γης σε όλα τα αντικείμενα σε αυτήν. Καθορίζεται από το βάρος της υπερκείμενης στήλης αέρα και είναι η πιο σημαντική ποσότητα που περιγράφει την κατάσταση της ατμόσφαιρας της γης. Μονάδες Α.δ. σε SI - Pa, mm Hg. Κανονική A.d. ίσο με 760 mm Hg. ή 1013 hPa.

ΒΑΡΟΜΕΤΡΟ- συσκευή για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η πιο κοινή παραμόρφωση B., η οποία, για παράδειγμα, περιλαμβάνει B. - βαρόμετρο άνευ υδραργύρου(1844, L. Vidi). Σε ένα τέτοιο Β., όταν αλλάζει η ατμοσφαιρική πίεση, η μεμβράνη κρεμάει, κλείνοντας το κουτί από το οποίο εκκενώνεται ο αέρας, και σε αυτήν την περίπτωση, το βέλος που συνδέεται με τη μεμβράνη μέσω ενός συστήματος μοχλών εκτρέπεται. Δράση υγρόΤο B. (για παράδειγμα, υδράργυρος B. E. Torricelli, 1644) βασίζεται στην εξισορρόπηση της ατμοσφαιρικής πίεσης με το βάρος μιας στήλης υγρού.

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΑ- διατεταγμένη διάταξη ατόμων ή μορίων σε αποστάσεις κοντά στη διατομική. χαρακτηριστικό των άμορφων ουσιών και ορισμένων υγρών. (πρβλ.).

ΝΟΜΟΣ ΜΠΟΪΛ-ΜΑΡΙΟΤ- ένας από τους νόμους ιδανικό αέριο:Για μια δεδομένη μάζα ενός δεδομένου αερίου σε σταθερή θερμοκρασία, το γινόμενο της πίεσης και του όγκου είναι σταθερά. Τύπος: pV=const. Περιγράφει μια ισοθερμική διαδικασία.

Μία από τις κύριες φυσικές σταθερές, ίση με την αναλογία του καθολικού σταθερά αερίου R έως N A .B.p. .Περιλαμβάνεται σε μια σειρά από σημαντικές σχέσεις της στατιστικής φυσικής: συνδέει βλ. κινητική ενέργεια σωματιδίων και θερμοκρασία, εντροπία φυσικού συστήματος και θερμοδυναμική πιθανότητα.

ΚΙΝΗΣΗ BROWNIAN- τυχαία κίνηση μικρών μακροσκοπικών σωματιδίων που αιωρούνται σε υγρό ή αέριο, που συμβαίνει υπό την επίδραση της θερμικής κίνησης των μορίων. Οπτική επιβεβαίωση της μοριακής-κινητικής θεωρίας. Ανακαλύφθηκε από τον R. Brown το 1827. Εξηγήθηκε από τους A. Einstein και M. Smoluchowski το 1905. Η θεωρία δοκιμάστηκε στα πειράματα του J. Perrin το 1906-11.

ΚΕΝΟ- την κατάσταση ενός αερίου που περικλείεται σε ένα δοχείο, με πίεση σημαντικά χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική. Ανάλογα με την αναλογία μεταξύ της ελεύθερης διαδρομής των ατόμων ή των μορίων και του γραμμικού μεγέθους του δοχείου, διακρίνονται το εξαιρετικά υψηλό, υψηλό, μεσαίο και χαμηλό κενό.

ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ- η παρουσία υδρατμών στον αέρα. Περιγράφεται από φυσικά μεγέθη απόλυτοςκαι συγγενήςΣΤΟ . , τα οποία μετρώνται υγρόμετρα.

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ- η ενέργεια του σώματος, εξαρτάται μόνο από την εσωτερική του κατάσταση. αποτελείται από την ενέργεια της τυχαίας (θερμικής) κίνησης ατόμων, μορίων ή άλλων σωματιδίων και την ενέργεια των ενδοατομικών και διαμοριακών κινήσεων και αλληλεπιδράσεων. (Εκ. πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής). Στο ΜΚΤ δεν λαμβάνεται υπόψη η ενέργεια των ενδοατομικών σωματιδίων και οι αλληλεπιδράσεις τους.

Ο ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣένας από τους θεμελιώδεις νόμους θερμοδυναμική, σύμφωνα με την οποία είναι αδύνατη μια περιοδική διαδικασία, το μόνο αποτέλεσμα της οποίας είναι η εκτέλεση εργασίας ισοδύναμη με την ποσότητα θερμότητας που λαμβάνεται από τη θερμάστρα. Μια άλλη διατύπωση: μια διαδικασία είναι αδύνατη, το μόνο αποτέλεσμα της οποίας είναι η μεταφορά ενέργειας με τη μορφή θερμότητας από ένα λιγότερο θερμαινόμενο σώμα σε ένα πιο ζεστό. V.z.t. εκφράζει την τάση ενός συστήματος που αποτελείται από μεγάλο αριθμό χαοτικά κινούμενων σωματιδίων σε μια αυθόρμητη μετάβαση από λιγότερο πιθανές καταστάσεις σε πιο πιθανές καταστάσεις. Ένας ακόμη τρόπος διαμόρφωσης του WZT: είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια μηχανή αέναης κίνησης δεύτερου είδους.

GAS CONSTANT UNIVERSAL(R) - μία από τις κύριες φυσικές σταθερές που περιλαμβάνονται στην εξίσωση κατάστασης (Εκ.). R=(8,31441±0,00026) J/(mol Κ). Φυσική έννοια: το έργο της διαστολής ενός mol ιδανικού αερίου σε μια ισοβαρή διεργασία με αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1 Κ.

ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ ΑΕΡΙΟΥ- μια συσκευή για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η δράση της οποίας βασίζεται στην εξάρτηση της πίεσης ή του όγκου του αερίου από τη θερμοκρασία.

ένας από τους νόμους ιδανικό αέριο: για μια δεδομένη μάζα ενός δεδομένου αερίου σε σταθερή πίεση, ο λόγος όγκου προς απόλυτη θερμοκρασία είναι μια σταθερή τιμή: (ή: ο όγκος είναι ευθέως ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία: , όπου α είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας της πίεσης). περιγράφει ισοβαρήςεπεξεργάζομαι, διαδικασία.

ΥΓΡΟΜΕΤΡΟ- όργανο μέτρησης απόλυτοςή σχετική υγρασία.Ζ. υποδιαιρείται σε βάρος (για τον προσδιορισμό της απόλυτης υγρασίας), συμπύκνωση (για προσδιορισμό του σημείου δρόσου), τρίχες (σχετική υγρασία), καθώς και σε Γ. ψυχρομετρικά ή ψυχρόμετρα (σχετική υγρασία).

ΚΕΛΣΙΟΣ- μονάδα θερμοκρασίας εκτός συστήματος σύμφωνα με τη Διεθνή Πρακτική Κλίμακα Θερμοκρασίας, όπου η θερμοκρασία τριπλό σημείοτο νερό είναι 0,01 βαθμοί Κελσίου και το σημείο βρασμού σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 100 βαθμοί Κελσίου.

ΜΕΓΑΛΗ ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΑ- μια διατεταγμένη διάταξη σωματιδίων (άτομα ή μόρια) σε όλο το σώμα. χαρακτηριστικό των κρυσταλλικών ουσιών. Νυμφεύω κλείσιμο παραγγελίας.

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ DALTON- ένας από τους βασικούς νόμους ενός ιδανικού αερίου: η πίεση ενός μείγματος χημικά μη αλληλεπιδρώντων αερίων είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων αυτών των αερίων.

ΕΛΑΤΤΩΜΑΤΑ ΣΤΟΥΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥΣ- ατέλειες της κρυσταλλικής δομής, παραβιάσεις της αυστηρής περιοδικής διάταξης σωματιδίων (άτομα, μόρια, ιόντα) στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος. Αυτές περιλαμβάνουν κενές θέσεις (ελαττώματα σημείου), εξαρθρώσεις (γραμμικά ελαττώματα), ελαττώματα όγκου: ρωγμές, πόρους, κελύφη κ.λπ. Έχουν σημαντική επίδραση στις φυσικές ιδιότητες των κρυστάλλων.

ΑΠΟΣΠΑΣΜΑΤΑ- ελαττώματα γραμμής κρυσταλλικού πλέγματος, παραβιάζοντας τη σωστή εναλλαγή των ατομικών επιπέδων. Σε δύο διαστάσεις έχουν διαστάσεις της τάξης του μεγέθους ενός ατόμου και στην τρίτη μπορούν να περάσουν από ολόκληρο τον κρύσταλλο.

ΔΙΑΣΤΑΣΗ- η διαδικασία αποσύνθεσης μορίων σε πιο απλά μέρη - άτομα, ομάδες ατόμων ή ιόντα. Μπορεί να εμφανιστεί με αύξηση της θερμοκρασίας (θερμική D.), σε διάλυμα ηλεκτρολυτών (ηλεκτρολυτική D.), και υπό τη δράση του φωτός (φωτοχημική D.).

ΥΓΡΟΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ- κατάσταση της ύλης στην οποία εντοπίζονται δομικές ιδιότητες που είναι ενδιάμεσες μεταξύ στερεών κρύσταλλοκαι υγρό.Σχηματίζονται σε ουσίες με επιμήκη μόρια, ο αμοιβαίος προσανατολισμός των οποίων καθορίζει ανισοτροπίατις φυσικές τους ιδιότητες. Χρησιμοποιούνται στη μηχανική, τη βιολογία και την ιατρική.

ΥΓΡΟ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ- όργανο μέτρησης θερμοκρασία,η δράση του οποίου βασίζεται στη θερμική διαστολή του υγρού. Zh.t. ανάλογα με το εύρος θερμοκρασίας, γεμίζουν με υδράργυρο, αιθυλική αλκοόλη και άλλα υγρά.

ΥΓΡΟ- ένας από συγκεντρωτικά κράτηουσία ενδιάμεση μεταξύ στερεού και αερίου. J., όπως στερεός,έχει χαμηλή συμπιεστότητα, υψηλή πυκνότητα και ταυτόχρονα. αρέσει αέριοχαρακτηρίζεται από μεταβλητότητα μορφής (ρέει εύκολα). Τα υγρά μόρια, όπως τα σωματίδια ενός στερεού σώματος, εκτελούν θερμικές δονήσεις, αλλά η θέση ισορροπίας τους αλλάζει από καιρό σε καιρό, γεγονός που εξασφαλίζει τη ρευστότητα του υγρού.

ΙΔΑΝΙΚΟ ΑΕΡΙΟ- ένα νοητικό μοντέλο ενός αερίου στο οποίο οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων και τα μεγέθη αυτών των σωματιδίων μπορούν να παραμεληθούν. Εκείνοι. Τα σωματίδια λαμβάνονται ως υλικά σημεία και κάθε αλληλεπίδραση μειώνεται στις απολύτως ελαστικές επιπτώσεις τους. Τα εξευγενισμένα αέρια σε θερμοκρασίες μακριά από τη θερμοκρασία συμπύκνωσης είναι κοντά στις ιδιότητες τους σε I.g. Η εξίσωση κατάστασης είναι Εξίσωση Clapeyron - Mendeleev.

ΙΣΟΒΑΡΗΣ- γραμμή σταθερής πίεσης, που απεικονίζει στο διάγραμμα κατάστασης την ισορροπία ισοβαρική διαδικασία.

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ISOBAR(ισοβαρικό) - ένα νοητικό μοντέλο μιας θερμοδυναμικής διαδικασίας που συμβαίνει σε σταθερή πίεση. Για τα ιδανικά αέρια, περιγράφεται από το νόμο Gay-Lussac.

ΙΣΟΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣείναι φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν στη σταθερότητα οποιασδήποτε από τις παραμέτρους που περιγράφουν την κατάσταση του συστήματος (βλ. ισοβαρική, ισόθερμη, ισοχωρική διαδικασία).

ΙΣΟΘΕΡΜΟΣ ΓΡΑΜΜΗ- γραμμή σταθερής θερμοκρασίας, που απεικονίζει το διάγραμμα κατάστασης ισορροπίας ισοθερμική διαδικασία.

ΙΣΟΘΕΡΜΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑείναι ένα μοντέλο θερμοδυναμικής διεργασίας που συμβαίνει σε σταθερή θερμοκρασία. Για παράδειγμα, βρασμός ενός χημικά ομοιογενούς υγρού, τήξη ενός χημικά ομοιογενούς κρυστάλλου σε σταθερή εξωτερική πίεση. Για ιδανικά αέρια, περιγράφεται Νόμος Boyle-Mariotte.Νυμφεύω ισοβαρική, ισοχωρική, αδιαβατική διαδικασία.

ΙΣΟΤΡΟΠΙΑ, ισοτροπία - οι ίδιες φυσικές ιδιότητες προς όλες τις κατευθύνσεις. Συνδέεται με την απουσία διατεταγμένης εσωτερικής δομής των μέσων και είναι εγγενής σε αέρια, υγρά (εκτός από υγρούς κρυστάλλους) και άμορφα σώματα. Νυμφεύω ανισοτροπία.

ISOCHORE- γραμμή σταθερού όγκου, που απεικονίζει μια ισοχωρική διαδικασία ισορροπίας στο διάγραμμα κατάστασης.

ΙΣΟΧΩΡΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ, ισοχορική διεργασία - μια θερμοδυναμική διαδικασία που συμβαίνει σε σταθερό όγκο του συστήματος. Για ιδανικά αέρια, περιγράφεται Ο νόμος του Καρόλου.

ΕΞΑΤΜΙΣΗ- η διαδικασία εξάτμισης από την ελεύθερη επιφάνεια ενός υγρού σε θερμοκρασία κάτω από το σημείο βρασμού. Ι. από την επιφάνεια των στερεών λέγεται εξάχνωση. (βλ. βρασμός, εξάτμιση).

ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΟ- συσκευή για τον προσδιορισμό διαφόρων θερμιδομετρικών μεγεθών: θερμοχωρητικότητα, θερμότητα καύσης, θερμότητα εξάτμισηςκαι τα λοιπά.

ΤΡΙΧΟΕΙΔΗΣ- στενό δοχείο με χαρακτηριστικό μέγεθος διατομής μικρότερο από 1 mm.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΤΡΙΧΩΝ- φαινόμενα που προκαλούνται από την επίδραση των δυνάμεων της διαμοριακής αλληλεπίδρασης στην ισορροπία και την κίνηση της ελεύθερης επιφάνειας ενός υγρού, τη διεπαφή μη αναμίξιμων υγρών και τα όρια των υγρών με τα στερεά. Για παράδειγμα, ανύψωση ή κατέβασμα υγρού σε πολύ λεπτούς σωλήνες () και σε πορώδη μέσα.

ΚΥΚΛΟΣ ΚΑΡΝΟ- ένα νοητικό μοντέλο μιας αναστρέψιμης κυκλικής διαδικασίας, που αποτελείται από δύο ισόθερμοςκαι δύο αδιαβατικόςδιαδικασίες. Κατά την ισοθερμική διαστολή (θερμοκρασία θερμαντήρα T n) στο ρευστό εργασίας (ιδανικό αέριο) δίνεται η ποσότητα θερμότητας Q nκαι υπό ισοθερμική συμπίεση (θερμοκρασία ψυγείου T x) - η ποσότητα της θερμότητας που αφαιρέθηκε Qx. Αποδοτικότητα Γ.γ. δεν εξαρτάται από τη φύση του ρευστού εργασίας και ισούται με .

ΒΡΑΣΜΟΣ- η διαδικασία της εντατικής εξάτμισης όχι μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού, αλλά και σε όλο τον όγκο του μέσα στις φυσαλίδες ατμού που σχηματίζονται σε αυτή την περίπτωση. Η θερμοκρασία του Κ. εξαρτάται από τη φύση του υγρού και την εξωτερική πίεση και είναι μεταξύ τριπλό σημείοκαι κρίσιμη θερμοκρασία (βλ κρίσιμη κατάσταση).

ΕΞΙΣΩΣΗ MAYER- μια σχέση που δημιουργεί μια σχέση μεταξύ των μοριακών θερμοχωρητικοτήτων ενός ιδανικού αερίου σε σταθερή πίεση με σελ και σε σταθερό όγκο με τον V : με P = με V + R . όπου R - .

ΔΙΑΝΟΜΗ MAXWELL- ο νόμος κατανομής των μορίων ενός ιδανικού αερίου, το οποίο βρίσκεται σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας, σύμφωνα με τις ταχύτητες.

ΜΑΝΟΜΕΤΡΟ- όργανο μέτρησης πίεσηυγρά και αέρια. Διακρίνετε το M. για τη μέτρηση της απόλυτης πίεσης, μετρημένο από το μηδέν, και το M. για τη μέτρηση της υπερβολικής πίεσης (η διαφορά μεταξύ απόλυτης και ατμοσφαιρικής πίεσης). Διακρίνετε υγρό, έμβολο, παραμόρφωση και ελατήριο Μ. ανάλογα με την αρχή δράσης.

ΜΗΝΙΣΚΟΣ- η καμπύλη επιφάνεια ενός υγρού σε ένα στενό σωλήνα (τριχοειδή) ή ανάμεσα σε στενά απέχοντα συμπαγή τοιχώματα (βλ.).

- μια σταθερή φυσική ποσότητα για ένα δεδομένο υλικό, η οποία είναι ένας παράγοντας αναλογικότητας μεταξύ μηχανικής καταπόνησης και σχετικής επιμήκυνσης σε Νόμος Χουκ: . M.Yu. μι ισούται με τη μηχανική καταπόνηση που συμβαίνει σε ένα παραμορφωμένο σώμα όταν διπλασιαστεί το μήκος του. Η μονάδα μέτρησης SI είναι το Pascal.

ΜΟΡΙΟ- το μικρότερο σταθερό σωματίδιο μιας ουσίας που έχει όλες τις χημικές ιδιότητες και αποτελείται από την ίδια (απλή ουσία) ή διαφορετικά (σύνθετη ουσία) άτομα ενωμένα με χημικούς δεσμούς. Νυμφεύω άτομο.

ΜΟΡΙΑΚΗ ΜΑΖΑείναι η μάζα του μορίου, εκφρασμένη σε μονάδες ατομικής μάζας.Νυμφεύω μοριακή μάζα.

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ- κλάδος της φυσικής που μελετά τις φυσικές ιδιότητες των σωμάτων, τα χαρακτηριστικά των συνολικών καταστάσεων της ύλης και τις διαδικασίες μετάβασης φάσης ανάλογα με τη μοριακή δομή των σωμάτων, τις δυνάμεις της διαμοριακής αλληλεπίδρασης και τη φύση της θερμικής κίνησης των σωματιδίων ( άτομα, ιόντα, μόρια). Εκ. στατιστική φυσική, θερμοδυναμική.

ΜΟΡΜΙΑΚΗ ΜΑΖΑείναι η μάζα ενός mol μιας ουσίας. μια κλιμακωτή τιμή ίση με την αναλογία της μάζας ενός σώματος προς την ποσότητα μιας ουσίας (αριθμός γραμμομορίων) που περιέχει. Στο SI μ.μ. είναι ίσο με μοριακό βάροςουσία πολλαπλασιαζόμενη επί 10 -3 και μετριέται σε κιλά ανά mole (kg/mol).

ΜΟΝΟΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ- single κρυστάλλουςμε μονοκρυσταλλικό πλέγμα. Σχηματίζονται σε φυσικές συνθήκες ή αναπτύσσονται τεχνητά από τήγματα, διαλύματα, ατμούς ή στερεές φάσεις. Νυμφεύω πολυκρυστάλλους.

ΚΟΡΕΣΜΕΝΟΣ ΑΤΜΟΣ- ατμός σε δυναμική ισορροπία με υγρή ή στερεή φάση. Ως δυναμική ισορροπία νοείται μια τέτοια κατάσταση στην οποία ο μέσος αριθμός μορίων που εγκαταλείπουν το υγρό (στερεό) είναι ίσος με τον μέσο αριθμό μορίων ατμού που επιστρέφουν στο υγρό (στερεό) ταυτόχρονα.

ΜΗ ΑΝΤΙΣΤΡΕΦΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΜια διαδικασία που μπορεί αυθόρμητα να προχωρήσει μόνο προς μία κατεύθυνση. Όλες οι πραγματικές διαδικασίες είναι ν.π. και στα κλειστά συστήματα συνοδεύονται από αύξηση εντροπία.Εκ. , .

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ- τυπικές φυσικές συνθήκες που προσδιορίζονται από την πίεση P=101325 Pa (760 mm Hg) και την απόλυτη θερμοκρασία T=273,15 K.

ΑΝΤΙΣΤΡΕΦΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ– ένα μοντέλο διαδικασίας για το οποίο είναι δυνατή μια αντίστροφη διαδικασία, επαναλαμβάνοντας διαδοχικά όλες τις ενδιάμεσες καταστάσεις της υπό εξέταση διεργασίας. Αναστρέψιμο είναι μόνο διαδικασία ισορροπίας.Παράδειγμα - . Νυμφεύω .

ΣΧΕΤΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ- φυσική ποσότητα ίση με τον λόγο της πυκνότητας (ελαστικότητα) των υδρατμών που περιέχονται στον αέρα προς την πυκνότητα (ελαστικότητα) των κορεσμένων ατμών στην ίδια θερμοκρασία. Εκφράζεται ως ποσοστό. Νυμφεύω απόλυτη υγρασία.

ΑΤΜΟΣ- ουσία σε αέρια κατάσταση υπό συνθήκες όπου, με συμπίεση, είναι δυνατόν να επιτευχθεί ισορροπία με την ίδια ουσία σε υγρή ή στερεή κατάσταση, δηλ. σε θερμοκρασίες και πιέσεις κάτω από την κρίσιμη (βλ κρίσιμη κατάσταση).Σε χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες, οι ιδιότητες του ατμού προσεγγίζουν αυτές του ιδανικό αέριο.

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ, μια θερμοδυναμική παράμετρος είναι ένα φυσικό μέγεθος που χρησιμεύει στη θερμοδυναμική για να περιγράψει την κατάσταση ενός συστήματος. Για παράδειγμα, πίεση, θερμοκρασία, εσωτερική ενέργεια, εντροπία κ.λπ. ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. είναι αλληλένδετα, επομένως η κατάσταση ισορροπίας του συστήματος μπορεί να προσδιοριστεί μοναδικά από έναν περιορισμένο αριθμό παραμέτρων (βλ. εξίσωση κατάστασης).

ΑΧΝΙΖΩΝΗ διαδικασία με την οποία μια ουσία αλλάζει από υγρή ή στερεή κατάσταση σε αέρια κατάσταση. Συνεχίζει σε κλειστό όγκο μέχρι να σχηματιστεί κορεσμένο ατμό. Υπάρχουν δύο τύποι P.: εξάτμισηκαι βρασμός.

ΜΕΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ- την πίεση του αερίου που αποτελεί μέρος του μίγματος αερίων, την οποία θα είχε, καταλαμβάνοντας ολόκληρο τον όγκο του μείγματος μόνο του και όντας στη θερμοκρασία του μείγματος. Εκ. .

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΠΑΣΚΑΛ- ο βασικός νόμος υδροστατική: η πίεση που παράγεται από εξωτερικές δυνάμεις στην επιφάνεια ενός υγρού ή αερίου μεταδίδεται εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις.

Ο ΠΡΩΤΟΣ ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣένας από τους θεμελιώδεις νόμους θερμοδυναμική,που είναι ο νόμος διατήρησης της ενέργειας για ένα θερμοδυναμικό σύστημα: η ποσότητα της θερμότητας Q, που αναφέρεται στο σύστημα, δαπανάται για την αλλαγή της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος ∆ Uκαι να κάνει το σύστημα να λειτουργήσει Ενα σύστημαενάντια στις εξωτερικές δυνάμεις. Τύπος: Q=ΔU+A συστ. Σχετικά με τη χρήση του P.z.t. βασίζεται η λειτουργία των θερμικών μηχανών. Μπορεί να διατυπωθεί με άλλο τρόπο: την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια του συστήματος ∆ Uίσο με το άθροισμα της ποσότητας θερμότητας που μεταφέρεται στο σύστημα Qκαι το έργο των εξωτερικών δυνάμεων στο σύστημα Ένα εξωτ. Τύπος: ∆U=Q+A εξωτερικός. Σε αυτούς τους τύπους Ένα εξωτ. = - Ένα συστ.

ΤΗΞΗ- η διαδικασία μετάβασης μιας ουσίας από κρυσταλλική σε υγρή κατάσταση. Εμφανίζεται με την απορρόφηση ορισμένης ποσότητας θερμότητας στο σημείο τήξης, ανάλογα με τη φύση της ουσίας και την πίεση. Εκ. θερμότητα τήξης.

ΠΛΑΣΜΑ ΑΙΜΑΤΟΣ- ένα ιονισμένο αέριο στο οποίο οι συγκεντρώσεις θετικών και αρνητικών φορτίων είναι σχεδόν ίδιες. Σχηματίστηκε στις ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΚΚΕΝΩΣΗστα αέρια, όταν το αέριο θερμαίνεται σε θερμοκρασία επαρκή για θερμικό ιονισμό. Η συντριπτική πλειοψηφία της ύλης στο Σύμπαν βρίσκεται σε κατάσταση πλάσματος: αστέρια, γαλαξιακά νεφελώματα και το διαστρικό μέσο.

ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΥΛΗ- την ιδιότητα των στερεών υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων να αλλάζουν, χωρίς να καταρρέουν, το σχήμα και τις διαστάσεις τους και να διατηρούν τα υπολείμματα (πλαστικό) παραμορφώσεις. Εξαρτάται από τον τύπο του υγρού και τη θερμοκρασία. Μπορεί να αλλοιωθεί από τασιενεργά (π.χ. σαπούνι).

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΝΤΑΣΗ- ένα φαινόμενο που εκφράζεται στην επιθυμία ενός υγρού να μειώσει την επιφάνεια του. Οφείλεται σε διαμοριακή αλληλεπίδραση και προκαλείται από το σχηματισμό ενός επιφανειακού στρώματος μορίων του οποίου η ενέργεια είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια των μορίων μέσα σε ένα δεδομένο υγρό στην ίδια θερμοκρασία.

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΜΟΡΙΑΚΗ-ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ- κλάδος της μοριακής φυσικής που μελετά τις ιδιότητες μιας ουσίας με βάση ιδέες για τη μοριακή της δομή και ορισμένους νόμους αλληλεπίδρασης μεταξύ των ατόμων (μορίων) που συνθέτουν μια ουσία. Πιστεύεται ότι τα σωματίδια της ύλης βρίσκονται σε συνεχή, τυχαία κίνηση και αυτή η κίνηση γίνεται αντιληπτή ως θερμότητα.

Μέχρι τον 19ο αιώνα Μια πολύ δημοφιλής βάση για τη θεωρία της θερμότητας ήταν η θεωρία της θερμιδικής ή κάποιας υγρής ουσίας που ρέει από το ένα σώμα στο άλλο. Η θέρμανση των σωμάτων εξηγήθηκε από μια αύξηση και η ψύξη - από τη μείωση των θερμίδων που περιέχονταν μέσα τους. Η έννοια των ατόμων για μεγάλο χρονικό διάστημα φαινόταν περιττή για τη θεωρία της θερμότητας, αλλά πολλοί επιστήμονες ακόμη και τότε συνέδεσαν διαισθητικά τη θερμότητα με την κίνηση των μορίων. Έτσι, συγκεκριμένα, σκέφτηκε ο Ρώσος επιστήμονας M.V. Lomonosov. Πέρασε πολύς χρόνος μέχρι να κερδίσει τελικά η μοριακή-κινητική θεωρία στο μυαλό των επιστημόνων και να γίνει αναφαίρετη ιδιότητα της φυσικής.

Πολλά φαινόμενα σε αέρια, υγρά και στερεά βρίσκουν μια απλή και πειστική εξήγηση στο πλαίσιο της μοριακής κινητικής θεωρίας. Έτσι πίεση, που ασκείται από το αέριο στα τοιχώματα του δοχείου στο οποίο περικλείεται, θεωρείται ως το συνολικό αποτέλεσμα πολυάριθμων συγκρούσεων ταχέως κινούμενων μορίων με το τοίχωμα, με αποτέλεσμα να μεταφέρουν την ορμή τους στον τοίχο. (Θυμηθείτε ότι είναι η μεταβολή της ορμής ανά μονάδα χρόνου που, σύμφωνα με τους νόμους της μηχανικής, οδηγεί στην εμφάνιση μιας δύναμης και η δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας τοιχώματος είναι πίεση). Η κινητική ενέργεια της κίνησης των σωματιδίων, που υπολογίζεται κατά μέσο όρο στον τεράστιο αριθμό τους, καθορίζει αυτό που συνήθως ονομάζεται θερμοκρασίαουσίες.

Οι απαρχές της ατομικιστικής ιδέας, δηλ. η ιδέα ότι όλα τα σώματα στη φύση αποτελούνται από τα μικρότερα αδιαίρετα σωματίδια-άτομα, ανάγεται στους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους - τον Λεύκιππο και τον Δημόκριτο. Πάνω από δύο χιλιάδες χρόνια πριν, ο Δημόκριτος έγραψε: «... τα άτομα είναι αμέτρητα σε μέγεθος και πλήθος, αλλά ορμούν στο σύμπαν, κάνοντας κύκλους σε μια δίνη, και έτσι γεννιέται κάθε τι πολύπλοκο: φωτιά, νερό, αέρας, γη». Αποφασιστική συμβολή στην ανάπτυξη της μοριακής κινητικής θεωρίας έγινε το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. έργα αξιόλογων επιστημόνων J.K. Η στατιστική προσέγγιση γενικεύτηκε (σε σχέση με οποιαδήποτε κατάσταση της ύλης) στις αρχές του 20ού αιώνα. στα γραπτά του Αμερικανού επιστήμονα J. Gibbs, ο οποίος θεωρείται ένας από τους ιδρυτές της στατιστικής μηχανικής ή της στατιστικής φυσικής. Τέλος, στις πρώτες δεκαετίες του 20ού αι Οι φυσικοί συνειδητοποίησαν ότι η συμπεριφορά των ατόμων και των μορίων υπακούει στους νόμους όχι της κλασικής, αλλά της κβαντικής μηχανικής. Αυτό έδωσε μια ισχυρή ώθηση στην ανάπτυξη της στατιστικής φυσικής και κατέστησε δυνατή την περιγραφή ορισμένων φυσικών φαινομένων που προηγουμένως δεν μπορούσαν να εξηγηθούν στο πλαίσιο των συνηθισμένων εννοιών της κλασικής μηχανικής.

Μοριακή-κινητική θεωρία αερίων.

Κάθε μόριο που πετά προς τον τοίχο, όταν συγκρούεται μαζί του, μεταφέρει την ορμή του στον τοίχο. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του μορίου κατά την ελαστική σύγκρουση με το τοίχωμα ποικίλλει από την τιμή vπριν - v, η τιμή της μεταδιδόμενης ώθησης είναι 2 mv. Δύναμη που επενεργεί στην επιφάνεια του τοίχου D μικρόστο χρόνο Δ t, καθορίζεται από την τιμή της συνολικής ορμής που μεταδίδεται από όλα τα μόρια που φτάνουν στον τοίχο κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, δηλ. φά= 2mv n ντορε μικρό/ΡΕ t, όπου n ντοορίζεται από την έκφραση (1). Για την τιμή της πίεσης Π = φά/ΡΕ μικρόσε αυτή την περίπτωση βρίσκουμε: p= (1/3)nmv 2.

Για να ληφθεί το τελικό αποτέλεσμα, είναι δυνατόν να εγκαταλείψουμε την υπόθεση της ίδιας ταχύτητας των μορίων διαχωρίζοντας ανεξάρτητες ομάδες μορίων, καθεμία από τις οποίες έχει τη δική της περίπου ίση ταχύτητα. Τότε η μέση πίεση βρίσκεται με τον μέσο όρο του τετραγώνου της ταχύτητας σε όλες τις ομάδες μορίων, ή

Αυτή η έκφραση μπορεί επίσης να αναπαρασταθεί ως

Είναι βολικό να δώσετε σε αυτόν τον τύπο διαφορετική μορφή πολλαπλασιάζοντας τον αριθμητή και τον παρονομαστή κάτω από το σύμβολο της τετραγωνικής ρίζας με τον αριθμό Avogadro

Ν α= 6.023 10 23 .

Εδώ Μ = mN A- ατομικό ή μοριακό βάρος, τιμή R = kN A\u003d 8,318 10 7 erg ονομάζεται σταθερά αερίου.

Η μέση ταχύτητα των μορίων σε ένα αέριο, ακόμη και σε μέτριες θερμοκρασίες, αποδεικνύεται πολύ υψηλή. Έτσι, για μόρια υδρογόνου (H 2) σε θερμοκρασία δωματίου ( Τ= 293K) αυτή η ταχύτητα είναι περίπου 1900 m/s, για τα μόρια αζώτου στον αέρα είναι περίπου 500 m/s. Η ταχύτητα του ήχου στον αέρα υπό τις ίδιες συνθήκες είναι 340 m/s.

Δεδομένου ότι n = Ν/V, όπου Vείναι ο όγκος που καταλαμβάνει το αέριο, Νείναι ο συνολικός αριθμός μορίων σε αυτόν τον όγκο, είναι εύκολο να ληφθούν συνέπειες από το (5) με τη μορφή γνωστών νόμων αερίων. Για αυτό, ο συνολικός αριθμός των μορίων αντιπροσωπεύεται ως Ν = vN A, όπου vείναι ο αριθμός των γραμμομορίων αερίου και η εξίσωση (5) παίρνει τη μορφή

(8) pV = vRT,

που ονομάζεται εξίσωση Clapeyron-Mendeleev.

Δεδομένου ότι Τ= Η πίεση αερίου σταθερού κυμαίνεται αντιστρόφως ανάλογα με τον όγκο που καταλαμβάνει (νόμος Boyle-Mariotte).

Σε κλειστό δοχείο σταθερού όγκου V= μεταβάλλεται η σταθερή πίεση σε ευθεία αναλογία με τη μεταβολή της απόλυτης θερμοκρασίας του αερίου Τ. Εάν ένα αέριο βρίσκεται υπό συνθήκες όπου η πίεσή του παραμένει σταθερή Π= const, αλλά η θερμοκρασία αλλάζει (τέτοιες συνθήκες μπορούν να πραγματοποιηθούν, για παράδειγμα, εάν το αέριο τοποθετηθεί σε έναν κύλινδρο κλειστό από ένα κινητό έμβολο), τότε ο όγκος που καταλαμβάνει το αέριο θα αλλάξει ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας του (νόμος Gay-Lussac).

Ας υπάρχει ένα μείγμα αερίων στο δοχείο, δηλ. υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη μορίων. Σε αυτή την περίπτωση, το μέγεθος της ορμής που μεταφέρεται στο τοίχωμα από μόρια κάθε τύπου δεν εξαρτάται από την παρουσία μορίων άλλων τύπων. Ως εκ τούτου προκύπτει ότι η πίεση ενός μείγματος ιδανικών αερίων είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων που θα δημιουργούσε κάθε αέριο χωριστά αν καταλάμβανε ολόκληρο τον όγκο.Αυτός είναι ένας άλλος από τους νόμους του αερίου - ο περίφημος νόμος του Dalton.

Μέση ελεύθερη διαδρομή μορίων . Ένας από τους πρώτους που, πίσω στη δεκαετία του 1850, έδωσε λογικές εκτιμήσεις για τη μέση θερμική ταχύτητα των μορίων των διαφόρων αερίων ήταν ο Αυστριακός φυσικός Clausius. Οι ασυνήθιστα μεγάλες τιμές αυτών των ταχυτήτων που έλαβε αμέσως προκάλεσαν αντιρρήσεις. Εάν οι ταχύτητες των μορίων είναι πραγματικά τόσο μεγάλες, τότε η μυρωδιά οποιασδήποτε δυσοσμίας ουσίας θα πρέπει να εξαπλωθεί σχεδόν αμέσως από τη μια άκρη ενός κλειστού δωματίου στην άλλη. Στην πραγματικότητα, η εξάπλωση της οσμής είναι πολύ αργή και είναι πλέον γνωστό ότι πραγματοποιείται με μια διαδικασία που ονομάζεται διάχυση στο αέριο. Ο Clausius, και αργότερα άλλοι, μπόρεσαν να εξηγήσουν πειστικά αυτή και άλλες διαδικασίες μεταφοράς σε ένα αέριο (όπως η θερμική αγωγιμότητα και το ιξώδες) χρησιμοποιώντας την έννοια της μέσης ελεύθερης διαδρομής μόρια , εκείνοι. η μέση απόσταση που διανύει ένα μόριο από τη μια σύγκρουση στην επόμενη.

Κάθε μόριο σε ένα αέριο βιώνει πολύ μεγάλο αριθμό συγκρούσεων με άλλα μόρια. Στο διάστημα μεταξύ των συγκρούσεων, τα μόρια κινούνται σχεδόν σε ευθεία γραμμή, αντιμετωπίζοντας έντονες αλλαγές στην ταχύτητα μόνο τη στιγμή της ίδιας της σύγκρουσης. Φυσικά, τα μήκη των ευθύγραμμων τμημάτων κατά μήκος της διαδρομής ενός μορίου μπορεί να είναι διαφορετικά, επομένως είναι λογικό να μιλάμε μόνο για μια συγκεκριμένη μέση ελεύθερη διαδρομή μορίων.

Για την ώρα Δ tτο μόριο διέρχεται από μια σύνθετη ζιγκ-ζαγκ διαδρομή ίση με vρε t. Υπάρχουν τόσες στροφές στην τροχιά όσες και οι συγκρούσεις. Αφήνω Ζσημαίνει τον αριθμό των συγκρούσεων που βιώνει ένα μόριο ανά μονάδα χρόνου. Η μέση ελεύθερη διαδρομή είναι τότε ίση με την αναλογία του μήκους διαδρομής N 2, για παράδειγμα, ένα» 2,0 10 –10 m. Ο πίνακας 1 δείχνει τις τιμές του l 0 που υπολογίζονται με τον τύπο (10) σε μm (1 μm = 10 –6 m) για ορισμένα αέρια υπό κανονικές συνθήκες ( Π= 1 atm, Τ=273K). Αυτές οι τιμές αποδεικνύονται ότι είναι περίπου 100-300 φορές μεγαλύτερες από την εγγενή διάμετρο των μορίων.

Οποιαδήποτε ουσία θεωρείται από τη φυσική ως μια συλλογή από τα μικρότερα σωματίδια: άτομα, μόρια και ιόντα. Όλα αυτά τα σωματίδια βρίσκονται σε συνεχή χαοτική κίνηση και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω ελαστικών συγκρούσεων.

Ατομική θεωρία - η βάση της μοριακής κινητικής θεωρίας

Δημόκριτος

Η μοριακή κινητική θεωρία ξεκίνησε στην αρχαία Ελλάδα πριν από περίπου 2500 χρόνια. Η ίδρυσή του θεωρείται ατομική υπόθεση , με τη χορηγία του ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος Λεύκιπποςκαι ο μαθητής του Αρχαίος Έλληνας λόγιος Δημόκριτοςαπό την πόλη των Αβδήρων.

Λεύκιππος

Ο Λεύκιππος και ο Δημόκριτος υπέθεσαν ότι όλα τα υλικά πράγματα αποτελούνται από αδιαίρετα μικρότερα σωματίδια, τα οποία ονομάζονται άτομα (από τα ελληνικάἄτομος - αδιαίρετος). Και ο χώρος ανάμεσα στα άτομα είναι γεμάτος με κενό. Όλα τα άτομα έχουν μέγεθος και σχήμα και μπορούν να κινούνται. Οι υποστηρικτές αυτής της θεωρίας στο Μεσαίωνα ήταν Τζορντάνο Μπρούνο, Γαλιλαίος, Ισαάκ Μπέκμανκαι άλλους επιστήμονες. Τα θεμέλια της μοριακής κινητικής θεωρίας τέθηκαν στο έργο «Υδροδυναμική», που δημοσιεύτηκε το 1738. Ο συγγραφέας του ήταν ένας Ελβετός φυσικός, μηχανικός και μαθηματικός Ντάνιελ Μπερνούλι.

Βασικές Διατάξεις Μοριακής Κινητικής Θεωρίας

Μιχαήλ Βασίλιεβιτς Λομονόσοφ

Το πιο κοντινό πράγμα στη σύγχρονη φυσική ήταν η θεωρία της ατομικής δομής της ύλης, η οποία αναπτύχθηκε τον 18ο αιώνα από τον μεγάλο Ρώσο επιστήμονα Μιχαήλ Βασίλιεβιτς Λομονόσοφ. Υποστήριξε ότι όλες οι ουσίες αποτελούνται από μόριαπου κάλεσε σωμάτια . Και τα σωματίδια, με τη σειρά τους, αποτελούνται από άτομα . Η θεωρία του Lomonosov ονομάστηκε αιμοσφαιρικός .

Αλλά όπως αποδείχθηκε, το άτομο διαιρείται. Αποτελείται από θετικά φορτισμένο πυρήνα και αρνητικά ηλεκτρόνια. Γενικά είναι ηλεκτρικά ουδέτερο.

Η σύγχρονη επιστήμη καλεί άτομο το μικρότερο μέρος ενός χημικού στοιχείου, που είναι ο φορέας των βασικών του ιδιοτήτων. Συνδεόμενα με διατομικούς δεσμούς, τα άτομα σχηματίζουν μόρια. Ένα μόριο μπορεί να περιέχει ένα ή περισσότερα άτομα του ίδιου ή διαφορετικών χημικών στοιχείων.

Όλα τα σώματα αποτελούνται από έναν τεράστιο αριθμό σωματιδίων: άτομα, μόρια και ιόντα. Αυτά τα σωματίδια κινούνται συνεχώς και τυχαία. Η κίνησή τους δεν έχει κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση και καλείται θερμική κίνηση . Κατά την κίνησή τους, τα σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με απολύτως ελαστικές συγκρούσεις.

Δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε μόρια και άτομα με γυμνό μάτι. Μπορούμε όμως να δούμε το αποτέλεσμα των πράξεών τους.

Επιβεβαίωση των βασικών διατάξεων της μοριακής κινητικής θεωρίας είναι: διάχυση , Brownian κίνηση και αλλαγή αθροιστικές καταστάσεις ουσιών .

Διάχυση

Διάχυση σε υγρό

Μία από τις αποδείξεις της συνεχούς κίνησης των μορίων είναι το φαινόμενο διάχυση .

Κατά τη διαδικασία της κίνησης, τα μόρια και τα άτομα μιας ουσίας διεισδύουν μεταξύ των μορίων και των ατόμων μιας άλλης ουσίας σε επαφή με αυτήν. Τα μόρια και τα άτομα της δεύτερης ουσίας συμπεριφέρονται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο.σχέση με το πρώτο. Και μετά από λίγο, τα μόρια και των δύο ουσιών κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο τον όγκο.

Η διαδικασία διείσδυσης μορίων μιας ουσίας μεταξύ των μορίων μιας άλλης ονομάζεται διάχυση . Το φαινόμενο της διάχυσης στο σπίτι το συναντάμε καθημερινά όταν ρίχνουμε ένα φακελάκι τσαγιού σε ένα ποτήρι βραστό νερό. Παρατηρούμε πώς το άχρωμο βραστό νερό αλλάζει το χρώμα του. Ρίχνοντας μερικούς κρυστάλλους μαγγανίου σε δοκιμαστικό σωλήνα με νερό, μπορείτε να δείτε ότι το νερό γίνεται ροζ. Αυτό είναι και διάχυση.

Ο αριθμός των σωματιδίων ανά μονάδα όγκου ονομάζεται συγκέντρωση ουσίες. Κατά τη διάχυση, τα μόρια μετακινούνται από εκείνα τα μέρη της ουσίας όπου η συγκέντρωση είναι μεγαλύτερη σε εκείνα τα μέρη όπου είναι μικρότερη. Η κίνηση των μορίων ονομάζεται ροή διάχυσης . Ως αποτέλεσμα της διάχυσης, οι συγκεντρώσεις σε διάφορα μέρη των ουσιών ευθυγραμμίζονται.

Η διάχυση μπορεί να παρατηρηθεί σε αέρια, υγρά και στερεά. Στα αέρια, εμφανίζεται με ταχύτερο ρυθμό από ότι στα υγρά. Γνωρίζουμε πόσο γρήγορα εξαπλώνονται οι μυρωδιές στον αέρα. Το υγρό στον δοκιμαστικό σωλήνα λερώνει πολύ πιο αργά εάν πέσει μελάνι σε αυτόν. Και αν βάλουμε κρυστάλλους αλατιού στον πάτο ενός δοχείου με νερό και δεν το ανακατέψουμε, τότε θα περάσει περισσότερο από μία μέρα μέχρι να γίνει ομοιογενές το διάλυμα.

Η διάχυση εμφανίζεται επίσης στα όρια των μετάλλων που έρχονται σε επαφή. Αλλά η ταχύτητά του σε αυτή την περίπτωση είναι πολύ μικρή. Εάν καλύψετε τον χαλκό με χρυσό, τότε σε θερμοκρασία δωματίου και ατμοσφαιρική πίεση, ο χρυσός θα διεισδύσει στον χαλκό μόνο κατά λίγα μικρά σε μερικές χιλιάδες χρόνια.

Ο μόλυβδος από μια ράβδο που τοποθετείται κάτω από ένα φορτίο σε μια ράβδο χρυσού θα διεισδύσει σε αυτήν μόνο σε βάθος 1 cm σε 5 χρόνια.

Διάχυση σε μέταλλα

Ρυθμός διάχυσης

Ο ρυθμός διάχυσης εξαρτάται από την περιοχή διατομής της ροής, τη διαφορά στις συγκεντρώσεις των ουσιών, τη διαφορά στις θερμοκρασίες ή τα φορτία τους. Μέσω μιας ράβδου με διάμετρο 2 cm, η θερμότητα εξαπλώνεται 4 φορές πιο γρήγορα από ότι μέσω μιας ράβδου με διάμετρο 1 εκ. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας των ουσιών, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα διάχυσης. Κατά τη διάρκεια της θερμικής διάχυσης, ο ρυθμός της εξαρτάται από θερμική αγωγιμότητα υλικό, και στην περίπτωση ροής ηλεκτρικών φορτίων - από ηλεκτρική αγωγιμότητα .

Νόμος του Φικ

Αδόλφος Φικ

Το 1855, ο Γερμανός φυσιολόγος Adolf Eugene Fick έκανε την πρώτη ποσοτική περιγραφή των διαδικασιών διάχυσης:

όπου J - πυκνότητα ροή διάχυσης της ύλης,

ρε - συντελεστής διάχυσης,

ντο - συγκέντρωση ουσίας.

Πυκνότητα ροής διάχυσης της ύληςJ [cm -2 s -1 ] είναι ανάλογο του συντελεστή διάχυσηςρε [cm -2 s -1 ] και η βαθμίδα συγκέντρωσης που λαμβάνεται με το αντίθετο πρόσημο.

Αυτή η εξίσωση ονομάζεται Η πρώτη εξίσωση του Φικ .

Η διάχυση, ως αποτέλεσμα της οποίας εξισώνονται οι συγκεντρώσεις των ουσιών, ονομάζεται μη στάσιμη διάχυση . Με τέτοια διάχυση, η βαθμίδα συγκέντρωσης αλλάζει με το χρόνο. Και σε περίπτωση στατική διάχυση αυτή η κλίση παραμένει σταθερή.

Brownian κίνηση

Ρόμπερτ Μπράουν

Αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε από τον Σκωτσέζο βοτανολόγο Robert Brown το 1827. Μελετώντας κάτω από ένα μικροσκόπιο κυτταροπλασματικοί κόκκοι αιωρούμενοι σε νερό που απομονώθηκαν από κύτταρα γύρης ενός φυτού της Βόρειας ΑμερικήςΚλαρκία pulchella, επέστησε την προσοχή στους μικρότερους συμπαγείς κόκκους. Έτρεμαν και κινήθηκαν αργά χωρίς προφανή λόγο. Εάν η θερμοκρασία του υγρού αυξήθηκε, η ταχύτητα των σωματιδίων αυξήθηκε. Το ίδιο συνέβη όταν μειώθηκε το μέγεθος των σωματιδίων. Και αν το μέγεθός τους αυξανόταν, η θερμοκρασία του υγρού μειώθηκε ή το ιξώδες του αυξήθηκε, η κίνηση των σωματιδίων επιβραδύνθηκε. Και αυτοί οι καταπληκτικοί «χοροί» των σωματιδίων μπορούσαν να παρατηρηθούν επ’ αόριστον. Αποφασίζοντας ότι ο λόγος αυτής της κίνησης είναι ότι τα σωματίδια είναι ζωντανά, ο Μπράουν αντικατέστησε τους κόκκους με μικρά σωματίδια άνθρακα. Το αποτέλεσμα ήταν το ίδιο.

Brownian κίνηση

Για να επαναλάβουμε τα πειράματα του Μπράουν, αρκεί να έχουμε το πιο συνηθισμένο μικροσκόπιο. Το μοριακό μέγεθος είναι πολύ μικρό. Και είναι αδύνατο να τα εξετάσουμε με μια τέτοια συσκευή. Αλλά αν χρωματίσουμε το νερό σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα με ακουαρέλα και μετά το δούμε μέσα από ένα μικροσκόπιο, βλέπουμε μικροσκοπικά χρωματιστά σωματίδια που κινούνται τυχαία. Αυτά δεν είναι μόρια, αλλά σωματίδια χρώματος αιωρούμενα στο νερό. Και αναγκάζονται να κινούνται από μόρια νερού που τους χτυπούν από όλες τις πλευρές.

Αυτή είναι η συμπεριφορά όλων των σωματιδίων που είναι ορατά σε ένα μικροσκόπιο που αιωρούνται σε υγρά ή αέρια. Η τυχαία κίνηση τους, που προκαλείται από τη θερμική κίνηση μορίων ή ατόμων, ονομάζεται Brownian κίνηση . Ένα σωματίδιο Brown υπόκειται συνεχώς σε κρούσεις από τα μόρια και τα άτομα που αποτελούν τα υγρά και τα αέρια. Και αυτή η κίνηση δεν σταματά.

Αλλά σωματίδια μεγέθους έως 5 μικρά (μικρόμετρα) μπορούν να συμμετέχουν στην κίνηση Brown. Αν το μέγεθός τους είναι μεγαλύτερο, είναι ακίνητα. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος ενός σωματιδίου Brown, τόσο πιο γρήγορα κινείται. Σωματίδια μικρότερα από 3 μικρά κινούνται προοδευτικά κατά μήκος όλων των πολύπλοκων τροχιών ή περιστρέφονται.

Ο ίδιος ο Μπράουν δεν μπορούσε να εξηγήσει το φαινόμενο που ανακάλυψε. Και μόνο τον 19ο αιώνα, οι επιστήμονες βρήκαν την απάντηση σε αυτό το ερώτημα: η κίνηση των σωματιδίων Brown προκαλείται από την επίδραση της θερμικής κίνησης των μορίων και των ατόμων σε αυτά.

Τρεις καταστάσεις της ύλης

Τα μόρια και τα άτομα που συνθέτουν την ύλη όχι μόνο βρίσκονται σε κίνηση, αλλά και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, έλκοντας ή απωθώντας αμοιβαία.

Εάν η απόσταση μεταξύ των μορίων είναι συγκρίσιμη με το μέγεθός τους, τότε βιώνουν έλξη. Εάν γίνει μικρότερο, τότε η απωστική δύναμη αρχίζει να κυριαρχεί. Αυτό εξηγεί την αντίσταση των φυσικών σωμάτων στην παραμόρφωση (συμπίεση ή τάση).

Εάν το σώμα συμπιεστεί, τότε η απόσταση μεταξύ των μορίων μειώνεται και οι απωστικές δυνάμεις θα προσπαθήσουν να επαναφέρουν τα μόρια στην αρχική τους κατάσταση. Όταν τεντωθεί, η παραμόρφωση του σώματος θα επηρεάσει τις δυνάμεις έλξης μεταξύ των μορίων.

Τα μόρια αλληλεπιδρούν όχι μόνο μέσα σε ένα σώμα. Βουτήξτε ένα κομμάτι ύφασμα στο υγρό. Θα δούμε ότι θα βραχεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια ενός υγρού έλκονται από τα μόρια των στερεών ισχυρότερα παρά μεταξύ τους.

Κάθε φυσική ουσία, ανάλογα με τις θερμοκρασίες και τις πιέσεις, μπορεί να είναι σε τρεις καταστάσεις: στερεό, υγρό ή αεριώδης . Καλούνται σύνολο .

Στα αέρια η απόσταση μεταξύ των μορίων είναι μεγάλη. Επομένως, οι δυνάμεις έλξης μεταξύ τους είναι τόσο αδύναμες που εκτελούν μια χαοτική και σχεδόν ελεύθερη κίνηση στο χώρο. Αλλάζουν την κατεύθυνση της κίνησής τους χτυπώντας το ένα το άλλο ή τα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων.

σε υγρά τα μόρια είναι πιο κοντά μεταξύ τους παρά σε ένα αέριο. Υπάρχει μεγαλύτερη έλξη ανάμεσά τους. Τα μόρια σε αυτά δεν κινούνται πλέον ελεύθερα, αλλά ταλαντώνονται τυχαία κοντά στη θέση ισορροπίας. Αλλά είναι σε θέση να πηδήξουν προς την κατεύθυνση της εξωτερικής δύναμης, αλλάζοντας θέσεις μεταξύ τους. Το αποτέλεσμα αυτού είναι η ροή ρευστού.

Στα στερεά οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων είναι πολύ μεγάλες λόγω της κοντινής απόστασης μεταξύ τους. Δεν μπορούν να ξεπεράσουν την έλξη γειτονικών μορίων, επομένως είναι ικανά να εκτελούν μόνο ταλαντευτικές κινήσεις γύρω από τη θέση ισορροπίας.

Τα στερεά σώματα διατηρούν όγκο και σχήμα. Το υγρό δεν έχει μορφή, παίρνει πάντα τη μορφή του αγγείου στο οποίο βρίσκεται αυτή τη στιγμή. Όμως ο όγκος του παραμένει ίδιος. Τα αέρια σώματα συμπεριφέρονται διαφορετικά. Αλλάζουν εύκολα και σχήμα και όγκο, παίρνοντας τη μορφή του αγγείου στο οποίο είχαν τοποθετηθεί και καταλαμβάνουν ολόκληρο τον όγκο που τους παρέχεται.

Ωστόσο, υπάρχουν και τέτοια σώματα που έχουν τη δομή ενός υγρού, έχουν μια ελαφρά ρευστότητα, αλλά ταυτόχρονα είναι σε θέση να διατηρήσουν το σχήμα τους. Τέτοια σώματα ονομάζονται άμορφος .

Η σύγχρονη φυσική ξεχωρίζει την τέταρτη συνολική κατάσταση της ύλης - πλάσμα αίματος .

Ορισμός 1

Μοριακή Κινητική Θεωρία- αυτό είναι το δόγμα της δομής και των ιδιοτήτων της ύλης, που βασίζεται στην ιδέα της ύπαρξης ατόμων και μορίων, ως τα μικρότερα σωματίδια χημικών ουσιών.

Οι κύριες διατάξεις της μοριακής-κινητικής θεωρίας του μορίου:

1. Όλες οι ουσίες μπορεί να είναι σε υγρή, στερεή και αέρια κατάσταση. Σχηματίζονται από σωματίδια που αποτελούνται από άτομα. Τα στοιχειώδη μόρια μπορούν να έχουν πολύπλοκη δομή, δηλαδή να περιέχουν πολλά άτομα. Τα μόρια και τα άτομα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα σωματίδια που υπό ορισμένες συνθήκες αποκτούν επιπλέον ηλεκτρικό φορτίο και μετατρέπονται σε θετικά ή αρνητικά ιόντα.
2. Τα άτομα και τα μόρια κινούνται συνεχώς.
3. Σωματίδια με ηλεκτρική φύση δύναμης αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Οι κύριες διατάξεις του MKT και τα παραδείγματά τους έχουν παρατεθεί παραπάνω. Μεταξύ των σωματιδίων υπάρχει μια μικρή βαρυτική επίδραση.

Εικόνα 3. 1 . 1 . Η τροχιά ενός σωματιδίου Brown.

Ορισμός 2

Η κίνηση Brown των μορίων και των ατόμων επιβεβαιώνει την ύπαρξη των κύριων διατάξεων της μοριακής κινητικής θεωρίας και την τεκμηριώνει πειραματικά. Αυτή η θερμική κίνηση των σωματιδίων συμβαίνει με μόρια αιωρούμενα σε ένα υγρό ή αέριο.

Πειραματική τεκμηρίωση των βασικών διατάξεων της μοριακής κινητικής θεωρίας

Το 1827, ο R. Brown ανακάλυψε αυτή την κίνηση, η οποία οφειλόταν σε τυχαίες κρούσεις και κινήσεις μορίων. Δεδομένου ότι η διαδικασία ήταν χαοτική, τα χτυπήματα δεν μπορούσαν να ισορροπήσουν μεταξύ τους. Εξ ου και το συμπέρασμα ότι η ταχύτητα ενός σωματιδίου Brown δεν μπορεί να είναι σταθερή, αλλάζει συνεχώς και η κίνηση κατεύθυνσης απεικονίζεται ως ζιγκ-ζαγκ, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3. 1 . 1 .

Ο Α. Αϊνστάιν μίλησε για την κίνηση Brown το 1905. Η θεωρία του επιβεβαιώθηκε στα πειράματα του J. Perrin το 1908 - 1911.

Ορισμός 3

Συνέπεια από τη θεωρία του Αϊνστάιν: τετράγωνο μετατόπισης< r 2 >του σωματιδίου Brown σε σχέση με την αρχική θέση, που υπολογίζεται κατά μέσο όρο σε πολλά σωματίδια Brown, είναι ανάλογο με το χρόνο παρατήρησης t .

Εκφραση< r 2 >= Το D t εξηγεί το νόμο της διάχυσης. Σύμφωνα με τη θεωρία, έχουμε ότι το D αυξάνεται μονότονα με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η τυχαία κίνηση είναι ορατή παρουσία διάχυσης.

Ορισμός 4

Διάχυση- αυτός είναι ο ορισμός του φαινομένου της διείσδυσης δύο ή περισσότερων συνεχόμενων ουσιών μεταξύ τους.

Αυτή η διαδικασία συμβαίνει γρήγορα σε ένα ανομοιογενές αέριο. Χάρη σε παραδείγματα διάχυσης με διαφορετικές πυκνότητες, μπορεί να ληφθεί ένα ομοιογενές μείγμα. Όταν το οξυγόνο O 2 και το υδρογόνο H 2 βρίσκονται στο ίδιο δοχείο με ένα διαχωριστικό, όταν αφαιρείται, τα αέρια αρχίζουν να αναμειγνύονται, σχηματίζοντας ένα επικίνδυνο μείγμα. Η διαδικασία είναι δυνατή όταν το υδρογόνο βρίσκεται στην κορυφή και το οξυγόνο στο κάτω μέρος.

Οι διαδικασίες αλληλοδιείσδυσης συμβαίνουν επίσης σε υγρά, αλλά πολύ πιο αργά. Εάν διαλύσουμε ένα στερεό, τη ζάχαρη, στο νερό, παίρνουμε ένα ομοιογενές διάλυμα, το οποίο είναι ένα σαφές παράδειγμα διεργασιών διάχυσης σε υγρά. Υπό πραγματικές συνθήκες, η ανάμιξη σε υγρά και αέρια καλύπτεται από διαδικασίες ταχείας ανάμιξης, για παράδειγμα, όταν συμβαίνουν ρεύματα μεταφοράς.

Η διάχυση των στερεών διακρίνεται από τη χαμηλή ταχύτητά της. Εάν η επιφάνεια αλληλεπίδρασης των μετάλλων καθαριστεί, τότε μπορεί να φανεί ότι για μεγάλο χρονικό διάστημα, άτομα ενός άλλου μετάλλου θα εμφανιστούν σε καθένα από αυτά.

Ορισμός 5

Η διάχυση και η κίνηση Brown θεωρούνται σχετικά φαινόμενα.

Με την αλληλοδιείσδυση των σωματιδίων και των δύο ουσιών η κίνηση είναι τυχαία, δηλαδή υπάρχει χαοτική θερμική κίνηση μορίων.

Οι δυνάμεις που δρουν μεταξύ δύο μορίων εξαρτώνται από την απόσταση μεταξύ τους. Τα μόρια έχουν τόσο θετικά όσο και αρνητικά φορτία. Σε μεγάλες αποστάσεις κυριαρχούν δυνάμεις διαμοριακής έλξης, σε μικρές αποστάσεις επικρατούν δυνάμεις απώθησης.

Εικόνα 3 . 1 . 2 δείχνει την εξάρτηση της προκύπτουσας δύναμης F και της δυναμικής ενέργειας E p της αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων από την απόσταση μεταξύ των κέντρων τους. Σε απόσταση r = r 0, η δύναμη αλληλεπίδρασης εξαφανίζεται. Αυτή η απόσταση λαμβάνεται υπό όρους ως η διάμετρος του μορίου. Στο r = r 0 η δυναμική ενέργεια αλληλεπίδρασης είναι ελάχιστη.

Ορισμός 6

Για να απομακρυνθούν δύο μόρια μεταξύ τους με απόσταση r 0 , θα πρέπει να αναφέρεται το E 0, καλούμενο δεσμευτική ενέργεια ή δυναμικό βάθος φρέατος.

Εικόνα 3. 1 . 2.Η δύναμη της αλληλεπίδρασης φάκαι δυνητική ενέργεια αλληλεπίδρασηςΕ σελ δύο μόρια. F > 0- απωθητική δύναμη φά< 0 - δύναμη βαρύτητας.

Δεδομένου ότι τα μόρια είναι μικρά σε μέγεθος, τα απλά μονατομικά δεν μπορούν να είναι περισσότερα από 10 - 10 μ. Τα σύνθετα μπορούν να φτάσουν σε μεγέθη εκατοντάδες φορές μεγαλύτερα.

Ορισμός 7

Η τυχαία τυχαία κίνηση των μορίων ονομάζεται θερμική κίνηση.

Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η κινητική ενέργεια της θερμικής κίνησης αυξάνεται. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η μέση κινητική ενέργεια, στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι μικρότερη από το δυναμικό βάθος φρέατος E 0 . Αυτή η περίπτωση δείχνει ότι τα μόρια ρέουν σε ένα υγρό ή στερεό με μέση απόσταση μεταξύ τους r 0 . Εάν η θερμοκρασία αυξηθεί, τότε η μέση κινητική ενέργεια του μορίου υπερβαίνει το E 0, τότε διαχωρίζονται και σχηματίζουν μια αέρια ουσία.

Στα στερεά, τα μόρια κινούνται τυχαία γύρω από σταθερά κέντρα, δηλαδή σε θέσεις ισορροπίας. Στο διάστημα, μπορεί να κατανεμηθεί με ακανόνιστο τρόπο (σε άμορφα σώματα) ή με το σχηματισμό διατεταγμένων δομών όγκου (κρυσταλλικά σώματα).

Συγκεντρωτικές καταστάσεις ουσιών

Η ελευθερία της θερμικής κίνησης των μορίων φαίνεται στα υγρά, αφού δεν έχουν δέσμευση σε κέντρα, κάτι που επιτρέπει την κίνηση σε όλο τον όγκο. Αυτό εξηγεί τη ρευστότητά του.

Ορισμός 8

Εάν τα μόρια είναι κοντά, μπορούν να σχηματίσουν διατεταγμένες δομές με πολλά μόρια. Αυτό το φαινόμενο ονομάστηκε κλείσιμο παραγγελίας. μακρινή τάξηχαρακτηριστικό των κρυσταλλικών σωμάτων.

Η απόσταση στα αέρια μεταξύ των μορίων είναι πολύ μεγαλύτερη, επομένως οι δυνάμεις που δρουν είναι μικρές και οι κινήσεις τους ακολουθούν μια ευθεία γραμμή, περιμένοντας την επόμενη σύγκρουση. Η τιμή των 10 - 8 m είναι η μέση απόσταση μεταξύ των μορίων του αέρα υπό κανονικές συνθήκες. Δεδομένου ότι η αλληλεπίδραση των δυνάμεων είναι ασθενής, τα αέρια διαστέλλονται και μπορούν να γεμίσουν οποιονδήποτε όγκο του δοχείου. Όταν η αλληλεπίδρασή τους τείνει στο μηδέν, τότε μιλάμε για την αναπαράσταση ενός ιδανικού αερίου.

Κινητικό μοντέλο ιδανικού αερίου

Σε μικρά, η ποσότητα της ύλης θεωρείται ανάλογη του αριθμού των σωματιδίων.

Ορισμός 9

ΕΛΙΑ δερματος- αυτή είναι η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει τόσα σωματίδια (μόρια) όσα άτομα υπάρχουν σε 0,012 έως g άνθρακα C 12. Ένα μόριο άνθρακα αποτελείται από ένα άτομο. Από αυτό προκύπτει ότι 1 mole μιας ουσίας έχει τον ίδιο αριθμό μορίων. Αυτός ο αριθμός ονομάζεται μόνιμος Avogadro N A: N A \u003d 6, 02 ± 1023 mol - 1.

Τύπος για τον προσδιορισμό της ποσότητας μιας ουσίας ν γράφεται ως ο λόγος N του αριθμού των σωματιδίων προς τη σταθερά Avogadro N A: ν = N N A .

Ορισμός 10

Η μάζα ενός mol μιας ουσίαςκαλέστε τη μοριακή μάζα M. Καθορίζεται με τη μορφή του τύπου M \u003d N A ċ m 0.

Η έκφραση της μοριακής μάζας γίνεται σε κιλά ανά mole (k g / mol b).

Ορισμός 11

Εάν η ουσία έχει ένα άτομο στη σύνθεσή της, τότε είναι σκόπιμο να μιλήσουμε για την ατομική μάζα του σωματιδίου. Η μονάδα ενός ατόμου είναι 1 12 μάζες του ισοτόπου άνθρακα C 12, που ονομάζεται μονάδα ατομικής μάζαςκαι γράφτηκε ως ( ένα. τρώω.): 1 α. μ. \u003d 1, 66 ± 10 - 27 έως g.

Αυτή η τιμή συμπίπτει με τη μάζα του πρωτονίου και του νετρονίου.

Ορισμός 12

Ο λόγος της μάζας ενός ατόμου ή μορίου μιας δεδομένης ουσίας προς το 1 12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα ονομάζεται σχετική μάζα.

Εάν παρατηρήσετε κάποιο λάθος στο κείμενο, επισημάνετε το και πατήστε Ctrl+Enter