Тепловий рух атомів і молекул
Нагадаємо ще раз формулювання другого положення МКТ: частинки речовини здійснюють безладне рух (зване також тепловим рухом), яке ніколи не припиняється.
Досвідченим підтвердженням другого положення МКТ служить знову-таки явище дифузії – адже взаємне проникнення частинок можливе лише при їх безперервному русі! Але найбільш яскравим доказом вічного хаотичного руху частинок речовини є броунівський рух. Так називається безперервне безладний рух броунівських часток – пилинок або крупинок (розмірами 10-5 – 10-4 см), зважених в рідині або газі.
Броунівський рух отримав свою назву на честь шотландського ботаніка Роберта Бро-уна, який побачив в мікроскоп безперервну танець зважених у воді частинок квіткового пилку. На доказ того, що це рух відбувається вічно, Броун знайшов шматок кварцу з порожниною, заповненою водою. Незважаючи на те, що вода потрапила туди багато мільйонів років тому, що опинилися там смітинки продовжували свій рух, яке нічим не відрізнялося від того, що спостерігалося в інших дослідах.
Причина броунівського руху полягає в тому, що зважена частка відчуває нескомпенсовані удари з боку молекул рідини (газу), причому в силу хаотичності руху молекул величина і напрямок результуючого впливу абсолютно непередбачувані. Тому броунівська частинка описує складні зигзагоподібні траєкторії (рис. 2.2). Розміри броунівських часток в 1000-10000 разів перевищують розмір атома. З одного боку, броунівська частинка достатня мала і поки ще “відчуває”, що в різних напрямках по ній б’є різну кількість молекул; це розходження в числі ударів призводить до помітних переміщенням броунівський частинки. З іншого боку, броунівський частинки досить великі для того, щоб їх можна було розглядати в мікроскоп.
До речі кажучи, броунівський рух може розглядатися і як доказ самого факту існування молекул, тобто також може служити досвідченим обгрунтуванням першого положення МКТ.
Related posts:
- Броунівський рух Броунівський рух відкрито в 1827 р англійським ботаніком Р. Броуном, теоретичне обгрунтування з точки зору MKT дано в 1905 р А. Ейнштейном і М. Смолуховським. Броунівський рух – це безладний рух найдрібніших твердих частинок, “зважених” в рідинах (газах). “Зважені” частинки – це частинки, щільність речовини яких порівнянна з щільністю середовища, в якому вони знаходяться. Такі […]...
- Що доводить броунівський рух? Броунівським рухом називають безладне (хаотичне) рух твердих дуже дрібних частинок, зважених в рідині або газі. Але що змушує тверді частинки рухатися? У XIX столітті подібне явище вперше описав вчений-ботанік Р. Броун (на честь нього було названо це явище). Він спостерігав, як у воді безладно металася пилок, потім сажа. Але пояснити це явище він не міг. […]...
- Розміри молекул і атомів Розмір атомів і молекул можна оцінити за допомогою наступного досвіду. Крапни на поверхню води маленьку краплю олії. Воно з часом розтечеться по поверхні води дуже тонким шаром (рис. 5.3). Наприклад, крапелька оливкової олії об’ємом 1 мм3 розтікається по площі близько 1 м2. Товщина найтоншою масляної плівки приблизно дорівнює розміру молекули масла. Виходячи з цього оцінимо […]...
- Броунівський рух – конспект Броунівський рух – це хаотичний рух зважених в газі або рідини частинок, яке відбувається при дії поштовхів молекул навколишнього середовища. Це рух був відкритий ботаніком Робертом Броуном (1827), а після них описано в 1828 р Броунівський рух можна спостерігати тільки під мікроскопом. Частинки (молекули й атоми) рухаються незалежно один від одного, описуючи складні траєкторії. Швидкість […]...
- Чим відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах Згідно молекулярно-кінетичної теорії, все речовини можуть перебувати в трьох станах: газоподібному, твердому і рідкому. Іноді називається четвертий стан – плазма. При кожному з цих станів рух молекул має свої особливості. Чим же відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах? Перехід з одного агрегатного стану речовини в іншу супроводжується зміною його фізичних властивостей. Молекули […]...
- Тепловий рух. Температура У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов’язані з нагріванням і охолодженням тіл. Ми знаємо, що при нагріванні холодна вода спочатку стає теплою, а потім гарячою. Такими словами, як “холодний”, “теплий” і “гарячий”, ми вказуємо на різну ступінь нагрітості тіл, або, як кажуть у фізиці, на різну температуру тіл. Температура гарячої води вище температури […]...
- Теорія броунівського руху Теорія броунівського руху була побудована в 1905-1906 рр. німецьким вченим Ейнштейном і польським вченим Маріаном Смолуховським (1872-1917), підтверджена експериментально в 1908 р французьким ученим Жаном Перреном (1870-1942). Вивчення броунівського руху дозволило зробити наступні висновки. 1. Причиною броунівського руху частинок є рух молекул середовища, в якій ці частинки знаходяться. У кожний момент часу з броунівський частинкою […]...
- Чим механічний рух відрізняється від теплового З точки зору фізики, будь-який рух – це зміна положення щодо інших предметів. Переміщення об’єкта визначається рядом законів і обчислюється за допомогою формул. Однак існують такі поняття, як теплове і механічне рух, сильно відрізняються один від одного за значенням. У чому ж різниця між механічним і тепловим рухом? Механічний рух визначається як зміна положення об’єкта […]...
- Розміри молекул – коротко В основі молекулярно-кінетичної теорії будови речовини лежать три твердження: Речовина складається з частинок; Ці частинки хаотично рухаються; Частинки взаємодіють один з одним. Кожне твердження строго доведено за допомогою дослідів. Властивості і поведінку всіх без винятку тіл визначають рухом взаємодіючих один з одним часток: молекул, атомів або ще більш малих утворень – елементарних частинок. Оцінка розмірів […]...
- Число молекул Визначити кількість частинок, що міститься в даній масі речовини, найпростіше за допомогою такої формули: Звідси виходить, що число молекул дорівнює: Тобто необхідно перш за все визначити кількість речовини, що припадає на певну масу. Потім воно множиться на число Авогадро, в результаті чого отримуємо кількість структурних одиниць. Для з’єднань підрахунок ведеться підсумовуванням атомної ваги компонентів. Розглянемо […]...
- Основні відомості про будову атомів Ви вже знаєте, що будь-який хімічний елемент, як правило, може існувати в трьох формах: вільні атоми, прості речовини і складні речовини. Розглянемо першу форму – вільні атоми. Поняття “атом” виникло ще в античному світі для позначення частинок речовини. У перекладі з грецької атом означає “неподільний”. Відкриття, зроблені вченими-фізиками, довели, що атом має складну будову – […]...
- Радіоактивність. Моделі атомів Припущення про те, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок, було висловлено давньогрецькими філософами Левкіппа і Демокрітом приблизно 2500 років тому. Частинки ці були названі атомами, що означає “неподільні”. Атом – це найдрібніша, найпростіша, яка не має складових частин і тому неподільна частка. Але приблизно з середини XIX ст. стали з’являтися експериментальні факти, які ставили […]...
- Розподіл молекул за швидкостями У таблиці 13 наведено розподіл молекул азоту за швидкостями при кімнатній температурі. З таблиці видно, що найбільше число молекул мають швидкості, значення яких лежать в інтервалі від 300 до 500 м / с, 91% молекул мають швидкості, значення яких укладені в інтервалі від 100 до 700 м / с, і лише 9% молекул мають значення […]...
- Маса молекул Визначити масу молекули звичайним шляхом, тобто зважуванням, звичайно, неможливо. Вона для цього занадто мала. В даний час існує багато методів визначення мас молекул, зокрема, за допомогою мас-спектрографа визначені маси всіх атомів таблиці Менделєєва. Оскільки маси атомів і молекул надзвичайно малі, то при розрахунках зазвичай використовують не абсолютні, а відносні значення мас, одержувані шляхом порівняння мас […]...
- Взаємодія молекул ідеального газу Молекули взаємно притягуються – в цьому неможливо сумніватися. Якби на якусь мить молекули перестали притягатися, то всі рідкі та тверді тіла розпалися б і весь світ перетворився в газ. Молекули відштовхуються, і це безсумнівно, бо інакше рідина стискалася б так само легко, як і газ. Між молекулами діють сили, багато в чому схожі на міжатомні […]...
- Що вивчає молекулярна фізика і термодинаміка Молекулярна фізика виходить з уявлень про те, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок – молекул і атомів. Частинки рухаються і взаємодіють один з одним, а фізичні властивості тіл пояснюються характером цього руху і взаємодії. Найпростішою моделлю молекулярної фізики служить ідеальний газ. У цій моделі ми нехтуємо розмірами частинок, їх внутрішньою будовою і взаємодією один […]...
- Возбужденное состояние атомов и молекул Длительность существования возбужденных состояний (инстабильных) обычно очень мала, порядка 10 в минус 7 – 10 в минус 9 степени секунд. По истечении этого промежутка атом излучает энергию и переходит на более низкий уровень. Эта величина может быть определена рядом экспериментальных методов и теоретически связана с вероятностью переходов из данного возбужденного состояния. Она тем больше, чем […]...
- Вимушене випромінювання атомів Квантова теорія рівноважного випромінювання. У 1916 р Ейнштейн з позиції квантової теорії теоретично розглянув проблему рівноважного випромінювання (див. Розділ 1.1), коли при деякій температурі речовина знаходиться в термодинамічній рівновазі з випромінюванням, що заповнює об’єм деякої порожнини. Викладаючи основні положення теорії Ейнштейна, введемо в фізичну модель такого процесу ряд припущень, які не змінюючи спільності висновків, дозволять […]...
- Взаємодія молекул Те, що молекули взаємодіють один з одним, випливає хоча б з того, що існують рідини і тверді тіла: адже інакше вони розпалися б на окремі молекули, перетворившись на гази! Як взаємодіють молекули? Відповідь на це питання можна отримати, досліджуючи властивості твердих тіл в наступних простих дослідах. Спробуйте стиснути камінь – навряд чи у вас це […]...
- Конфігурація молекул При грі в кості число сім випадає частіше, ніж будь-яке інше число, тому що воно утворюється в результаті більшого числа довільних комбінацій інших чисел. Абсолютно з тих же міркувань число молекул, що знаходяться в якомусь даному стані (конфігурації), буде залежати від кількості енергетичних рівнів, що відповідають даній конфігурації і доступних для молекул. Переважатимуть конфігурації, відповідні […]...
- Квантові властивості атомів Випромінювання атомів. Істотно важливу інформацію про атоми фізики отримують при дослідженні їх електромагнітного випромінювання. Досвід показує, що оптичні спектри атомів є лінійчатими. Це означає, що спектри випромінювання атомів складаються з окремих спектральних ліній. При цьому кожен атом має свій характерний лінійчатий оптичний спектр. Так, для найпростішого атома водню ще в 1885 р була знайдена емпірично […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Характеристика РНК (будова молекул, класифікація, еколого-біологічна роль) РНК (РНК) є продуктами реакції поліконденсації РНК-нуклеотидів. РНК різноманітні, мають певну класифікацію, але володіють загальною для всіх РНК первинною структурою, що складається в тому, що всі вони є послідовністю залишків РНК-нуклеотидів в одинарному полінуклеотидному ланцюзі; ці залишки пов’язані один з одним залишком фосфорної кислоти через 3-5-й атоми вуглецю рибози різних нуклеозидів. До складу РНК входять […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Мікроскопія Мікроскопічне визначення гранулометричного складу порошків і крапель емульсії являє собою один з найбільш традиційних методів аналізу. Метод з використанням оптичного мікроскопа обмежений розміром частинок 5.10 -7 м у зв’язку з тим, що менші частинки вже не відбивають світло. Електронний мікроскоп застосовують для частинок розміром 10-9-10-5 м. Більші частинки вимірюють за допомогою оптичного мікроскопа. Зазвичай для […]...
- Взаємодія частинок речовини Третє положення МКТ говорить про взаємодію частинок речовини: атоми або молекули взаємодіють один з одним силами тяжіння і відштовхування, які залежать від відстаней між частинками: при збільшенні відстаней починають переважати сили притягання, при зменшенні – сили відштовхування. Про справедливість третій положення МКТ свідчать сили пружності, що виникають при деформаціях тел. При розтягуванні тіла збільшуються відстані […]...
- Розсіювання світла. Залежність розсіювання від довжини хвилі При проходженні природного світла через неоднорідне середовище світлові хвилі дифрагують на наявних неоднородностях і дають дифракційну картину з досить рівномірним розподілом інтенсивності в усіх напрямках. Таку дифракцию називають розсіюванням. Розсіювання світла – явище, при якому світло, що поширюється в середовищі, відхиляється по всіляких напрямках. Теорію розсіювання світла розробив англійський фізик Дж. Релей (1842-1919 р). Розрізняють […]...
- Кінетична теорія Уявіть собі пакет з тонкого пластику, наповнений дзижчать бджолами, які випадковим чином натикаються один на одного і на стінки пакета. Якщо бджоли почнуть носитися з більшою швидкістю, їх жорсткі тіла будуть впливати на стінки пакету з більшою силою, змушуючи його роздуватися. Бджоли тут – це образ атомів і молекул газу. Кінетична теорія газу пояснює його […]...
- Фізика рідин За своїми властивостями рідини займають проміжне положення між газами і твердими тілами: рідини зберігають обсяг, але не форму. Ми можемо говорити про одному літрі води, переливаючи її з посудини в посудину; але при цьому вода приймає форму судини. Як і в твердих тілах, частки рідини упаковані вельми щільно і здійснюють коливання близько деяких положень рівноваги. […]...
- Тепловий ефект хімічної реакції Тепловий ефект хімічної реакції залежить тільки від виду (природи) та стану вихідних речовин і кінцевих продуктів, але не залежить від шляху процесу, тобто від кількості і характеру проміжних стадій. Більшість реакцій протікають при постійному тиску. Тому енергетичний ефект реакції оцінюють саме зміною ентальпії або тепловим ефектом. В основі розрахунку лежить закон Гесса: Тепловий ефект хімічної […]...
- Властивості рідин За своїми фізичними властивостями рідини займають проміжне положення між реальними газами і твердими тілами. Подібно газам і на відміну від твердих тіл рідини не володіють певною формою, а приймають форму посудини, в якому знаходяться. Подібно твердим тілам і на відміну від газів рідини зберігають свій об’єм. Рідини мають досить щільну упаковку частинок: щільність речовини в […]...
- В’язкість розбавлених дисперсних систем Якщо в розбавлених дисперсних системах (за відсутності взаємодії між диспергованими частинками) розмір часток виявляється значно більшим, ніж розмір молекул рідини, але набагато меншим, ніж радіус капілярів, по яких така рідина тече, то макроскопічна в’язкість, виміряна-яким методом, буде відрізнятися від в’язкості чистої рідини, хоча протягом такої системи може бути описано законом Ньютона. Відбувається це тому, що […]...
- Взаємодія між атомами і молекулами речовини Між молекулами речовини діють одночасно сили тяжіння і сили відштовхування. Ці сили у великій мірі залежать від відстаней між молекулами. Згідно з експериментальними і теоретичним дослідженням міжмолекулярні сили взаємодії обернено пропорційні n-го ступеня відстані між молекулами: Де для сил тяжіння n = 7, а для сил відштовхування. Взаємодія двох молекул можна описати за допомогою графіка […]...
- Фізика твердих тіл Якщо порівнювати з газами, то тверді тіла є їх повною протилежністю. Ні про яку свободу пересування частинки твердих тіл навіть “не думають”. У твердих тілах частинки розташовані досить близько один до одного: відстані між частинками порядку розміру самих частинок. Сили взаємодії між частинками твердого тіла дуже великі; розташування частинок в просторі володіє періодичної повторюваністю і […]...
- Електрична провідність різних речовин У цій главі ви познайомитеся з фізичними процесами, які зумовлюють проходження струму в різних середовищах. Як рухаються електрони в металевому провіднику, коли в ньому немає електричного поля? Як змінюється рух електронів, коли до металевому провіднику прикладають напругу? Електричний струм проводять тверді, рідкі та газоподібні тіла. Чим ці провідники відрізняються один від одного? Ми познайомилися з […]...
- Радіаційні пояси Землі На початку XX століття було встановлено, що магнітосфера Землі є своєрідною пасткою для заряджених частинок. Частинки проникають в магнітосферу в екваторіальних районах і складаються переважно з електронів, протонів і ядер важких елементів, що приходять зі швидкостями, близькими до швидкості світла. Виявлено два пояси з максимальними концентраціями електронів: зовнішній електронний пояс на висотах до 6 радіусів […]...
- Аморфні речовини У амфорних речовинах відсутня атомна або молекулярна решітка, характерна для речовин в кристалічному стані. Частинки розташовані хаотично. Це визначає їх фізичні властивості. Наприклад, у аморфних речовин немає певної температури плавлення. При нагріванні вони розм’якшуються і переходять в текучий стан. До аморфних речовин можна віднести: Шоколад, який тане в роті і в руках; Пластилін; Жувальну гумку; […]...
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Електронна структура атомів Квантові числа використовують для опису стану електрона в атомі. Поряд з квантовими числами для тих же цілей використовують: Діаграми рівнів енергії атома; електронні конфігурації. 1. Діаграма рівнів енергії На малюнку показана діаграма рівнів атома, за допомогою якої можна описати електрони будь-якого атома. З попереднього матеріалу “Модель атома”, думаю, вам все на діаграмі зрозуміло. Єдиний нюанс, […]...