Основні положення МКТ

Молекулярно-кінетичної теорії називають вчення про будову і властивості речовини на основі уявлення про існування атомів і молекул як найменших частинок хімічних речовин.

В основі молекулярно-кінетичної теорії лежать три основних положення:

1. Всі тіла складаються з найдрібніших частинок - молекул і атомів. Маса будь-якого тіла є величина дискретна, кратна масі складових його частинок.

2. Атоми і молекули перебувають у безперервному хаотичному русі.

3. Частинки взаємодіють один з одним силами, що мають електричну природу. Гравітаційна взаємодія між частинками дуже малий.

Найбільш яскравим експериментальним підтвердженням уявлень молекулярно-кінетичної теорії про хаотичному русі атомів і молекул є броунівський рух.

Постійне хаотичний рух молекул речовини проявляється також в іншому легко спостерігається явище - дифузії. Дифузією називається явище проникнення двох або кількох дотичних речовин один в одного. Найбільш швидко процес протікає в газі, якщо він неоднорідний за складом. Дифузія призводить до утворення однорідної суміші незалежно від щільності компонентів.

Молекули мають надзвичайно малі розміри. Прості одноатомні молекули мають розмір близько 10 -10 м. Безладна хаотичний рух молекул називається тепловим рухом.

Моль - це кількість речовини, що містить стільки ж частинок (молекул), скільки міститься атомів в 0,012 кг вуглецю 12 C. Молекула вуглецю складається з одного атома.

Таким чином, в одному молі будь-якої речовини міститься одне і те ж число часток (молекул). Це число називається постійної Авогадро NА. NА = 6,02 × 10 23 моль -1

Найпростішою моделлю, розглянутої молекулярно-кінетичної теорії, є модель ідеального газу. Газ вважається ідеальним, якщо розмірами частинок і силами їх взаємодії на відстані можна знехтувати. Ідеальний газ це газ матеріальних точок взаємодіючих між собою в момент зіткнення Завдання молекулярно-кінетичної теорії полягає в тому, щоб встановити зв'язок між мікроскопічними (маса, швидкість, кінетична енергія молекул) і макроскопічними параметрами (тиск, об'єм, температура). Формула для середнього тиску газу на стінку посудини:. де Ек = 1 / 2m0 v 2. n = N / V

Це рівняння встановлює зв'язок між тиском p ідеального газу, масою молекули m0. концентрацією молекул n, середнім значенням квадрата швидкості і середньої кінетичної енергією поступального руху молекул. Його називають основним рівнянням молекулярно-кінетичної теорії газів.

Тиск є макроскопічними параметром характеризують поведінку ідеального газу в цілому. Воно може бути визначено за допомогою вимірювального приладу - манометра. Основне рівняння МКТ пов'язує величину макроскопічного параметра (р) з фізичними величинами характеризують окремі частинки (m, v).

Температура це фізична величина характеризує ступінь нагретости тіла. Поняття температури тісно пов'язане з поняттям теплового рівноваги. Тіла, що знаходяться в контакті один з одним, можуть обмінюватися енергією. Енергія, що передається одним тілом іншому при тепловому контакті, називається кількістю теплоти. Для вимірювання температури використовуються фізичні прилади - термометри, в яких про величину температури судять по зміні якого-небудь фізичного параметра. За температурної шкалою Цельсія точці плавлення льоду приписується температура 0 ° С, а точки кипіння води - 100 ° С. Шкала Фаренгейта (TF), в ній температура замерзлої води приймається рівною 32 ° F, а температура кипіння води рівній 212 ° F. Шкала Кельвіна У цій шкалі одиниця виміру температури така ж, як і в шкалою Цельсія, але нульова точка зрушена: TК = TС + 273,15 В системі СІ прийнято одиницю виміру температури за шкалою Кельвіна називати Кельвіном і позначати буквою K.

Тиск розрідженого газу в посудині постійного обсягу V змінюється прямо пропорційно його абсолютній температурі: p

T. p = nkT, n = N / V - концентрація молекул (т. Е. Число молекул в одиниці об'єму посудини), k-постійна Больцмана, k = 1,38 · 10 -23 Дж / К. Порівнюючи співвідношення p = nkT з основним рівнянням молекулярно-кінетичної теорії газів. можна отримати: Середня кінетична енергія хаотичного руху молекул газу прямо пропорційна абсолютній температурі.

1. Детлаф А.А. Яворський Б.М., Курс фізики: Уч. сел. для втузів. Вид. 4-е, испр. - 607 с. М: Вища Школа, 1989р.

3. Савельєв І.В. Курс загальної фізики. Механіка. Молекулярна фізика. 350С, т. М. Наука. 1989.

Лекція №11 (тези)