Основные положения молекулярно-кинетической теории. Тепловые явления

Демокрит считал, что существуют только атомы
и пустота. Атомы — неделимые материальные элементы, вечные, неразрушимые, непроницаемые, отличаются формой.

Учения Демокрита поддерживали Лукреций Кар и Эпикур. Все эти учёные жили до нашей эры. В 1026 году
во Франции было запрещено атомистическое учение.

В классической механике изучалось механическое движение.

Изменение температуры тел способно изменить его
до неузнаваемости. Данные изменения связаны с движением и взаимодействием частиц, составляющих тело.

Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) занимается изучением свойств веществ, основываясь при этом на представлениях о частицах вещества.

Цель молекулярно-кинетической теории — объяснение свойств макроскопических тел
и тепловых процессов, протекающих в них.

Все вещества состоят из частиц — молекул, атомов и ионов.

1. Атомы состоят из ядра, внутри которого расположены протоны и нейтроны, и электронов, расположенных вокруг ядра на оболочках, «орбитах», по которым они могут двигаться.

2. Частицы вещества беспрерывно и беспорядочно движутся.

3. Частицы вещества взаимодействуют друг с другом.

Беспорядочное (хаотичное) движение атомов и молекул в веществе называют тепловым движением, потому что скорость движения частиц увеличивается с ростом температуры.

Оценка размеров молекул, наличие у веществ проницаемости, растворимости, сжимаемости.

Наличие прочности, упругости, смачивания, прилипания.

Все вещества и тела в природе состоят из атомов и молекул — групп атомов.

Что такое ионы?

Ионы — атомы, имеющие избыток или недостаток электронов.

Ионы

Положительные

Отрицательные

Атом будет положительным ионом, если электроны вырвались со своей «орбиты», а другие атомы, принявшие этот свободный электрон, будут отрицательными ионами.

Greg L

Частицы вещества беспрерывно и беспорядочно движутся и взаимодействуют друг с другом.

–

+

+

+

Молекула

Электроны

Атомные ядра

Если молекулы находятся на расстояниях, превышающих их размеры в несколько раз, то силы взаимодействия практически не сказываются.

На расстояниях, превышающих 2–3 диаметра молекул, действуют силы притяжения.

Greg L

В газах расстояние между атомами или молекулами
в среднем во много раз больше размеров самих молекул.

При больших расстояниях между молекулами силы притяжения малы и
не способны удержать молекулы газа друг возле друга. Поэтому газы могут неограниченно расширяться.

Газы не сохраняют ни формы, ни объёма, их объём и форма совпадают с объёмом и формой сосуда, который они заполняют. Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.

Молекулы жидкости расположены почти вплотную друг к другу. Поэтому жидкости очень плохо сжимаются и сохраняют свой объём.

Время от времени молекула совершает переходы
из одного оседлого состояния
в другое, как правило,
в направлении действия внешней силы.

Жидкости текучи,
не сохраняют своей формы и принимают форму сосуда, в который налиты.

Теория жидкого состояния вещества впервые была разработана крупным советским физиком-теоретиком Яковом Ильичом Френкелем.

Атомы и молекулы твёрдых тел колеблются около определённых положений равновесия. Поэтому твёрдые тела сохраняют
и объём, и форму.

Броуновское движение — это тепловое движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе.

Greg L

Броуновское движение частиц было открыто английским ботаником Броуном в 1827 г.
и явилось наглядным доказательством хаотичного молекулярного движения.

Броуновские частицы движутся под влиянием ударов молекул. Из-за хаотичности теплового движения молекул эти удары никогда не уравновешивают друг друга.

Greg L

Молекулярно-кинетическая теория броуновского движения была создана Альбертом Эйнштейном
в 1905 году.

Диффузия — явление самопроизвольного проникновения частиц одного вещества
в другое вещество.

Диффузией также называется процесс самопроизвольного выравнивания концентраций молекул жидкости или газа
в различных частях объёма.

Диффузия стремится приблизить систему
к состоянию термодинамического равновесия.

T1 = T2

p1 = p2

Скорость диффузии сильно зависит от длины свободного пробега молекул, то есть от среднего расстояния, которое пролетают молекулы между двумя последовательными соударениями с другими молекулами.

Диффузия

В твёрдых телах

В жидкостях

В газах

Диффузия

В твёрдых телах

В жидкостях

В газах

Диффузия газов происходит очень быстро.

Диффузия

В твёрдых телах

В жидкостях

В газах

Диффузия твёрдых тел происходит очень медленно.

Чем выше температура, тем диффузия происходит быстрее.