Урок 13. Основные положения МКТ, их опытное обоснование.

В молекулярной физике рассматривается движение огромного количества мельчайших частиц вещества – атомов и молекул – которое подчиняется статистическим законам, когда рассматривают не движение отдельной частицы, а их всех в совокупности.

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ):

· Все вещества состоят из молекул (получены фотографии с помощью электронного микроскопа)

· Молекулы всех веществ находятся в непрерывном хаотическом движении. Чем быстрее их движение, тем выше температура вещества, и наоборот.

· Молекулы взаимодействуют. На расстояниях сравнимых с размерами молекул, заметнее проявляется притяжение, а при уменьшении расстояний – отталкивание (Пример: «склеивание» двух плоских стекол, смоченных водой)

· Между молекулами есть промежутки, при нагревании они увеличиваются, а при охлаждении уменьшаются. Исключение: при охлаждении воды (до 4⁰С) в воде промежутки увеличиваются, при нагревании резины уменьшаются.

Доказательствами основных положений этой теории служат: броуновское движение и диффузия.

Броуновское движение – это тепловое движение малых частиц под воздействием молекул вещества (жидкости или газа), в котором эти частицы взвешены. С увеличением температуры интенсивность броуновского движения растет.

Причина броуновского движения частицы заключается в том, что удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга. На рисунке схематически показано положение одной броуновской частицы и ближайших к ней молекул. При беспорядочном движении молекул передаваемые ими броуновской частице импульсы, например, слева и справа, неодинаковы. Поэтому отлична от нуля результирующая сила давления молекул жидкости на броуновскую частицу. Эта сила и вызывает изменение движения частицы.

Диффузия – это проникновение молекул одного вещества между молекулами другого вещества. Наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах. Скорость диффузии зависит от агрегатного состояния вещества, от самого вещества и от температуры.

Пример диффузии:

В стеклянный сосуд наливают водный раствор медного купороса. Сначала вследствие своего движения отдельные молекулы воды и медного купороса, находящиеся около границы между ними, обмениваются местами. Молекулы медного купороса попадают в нижний слой воды, а молекулы воды - в верхний слой раствора медного купороса. Граница между жидкостями из-за этого расплывается. Проникнув внутрь "чужой" жидкости, молекулы начинают обмениваться местами с ее частицами, находящимися во все более глубоких слоях. Граница раздела жидкостей становится еще более расплывчатой. Благодаря непрерывному и беспорядочному движению молекул этот процесс приводит в конце концов к тому, что вся жидкость в сосуде становится однородной.