Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

13.1: Кінетична молекулярна теорія

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19270

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Оскільки стільки обсягу газу є порожнім простором, гази легко стискаються в менші обсяги.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: люб'язно льотчика Maebel Y. Tinoko/ВМС США; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_Navy_041114-N-2143T-015_Aviation_Structural_Mechanic_Equipmentman_2nd_Class_Jarred_Storm_of_Neoga,_Ill. , _Installs_a_рідина_оксиген_бак_%2528LOX%2529_into_an_F-A-18C_Hornet.jpg (відкривається в новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Скільки кисню в цій ємності?

    Приблизно\(20\%\) з атмосфери знаходиться кисень. Цей газ необхідний для життя. У середовищах, де кисень знаходиться в низькому надходженні, його можна забезпечити з резервуара. Оскільки гази дуже стисливі, велика кількість кисню може зберігатися у відносно невеликій ємності. При його звільненні обсяг розширюється і тиск знижується. Потім газ доступний для вентиляції під нормальним тиском.

    Кінетико-молекулярна теорія

    Кінетико-молекулярна теорія пояснює стани речовини і базується на ідеї, що матерія складається з крихітних частинок, які завжди знаходяться в русі. Ця теорія допомагає пояснити спостережувані властивості та поведінку твердих речовин, рідин та газів. Однак кінетико-молекулярну теорію найлегше зрозуміти, як вона відноситься до газів, і саме з газів ми і почнемо наше детальне вивчення. Теорія застосовується саме до моделі газу, яка називається ідеальним газом. Ідеальний газ - уявний газ, поведінка якого ідеально відповідає всім припущенням кінетико-молекулярної теорії. Насправді гази не є ідеальними, але дуже близькі до того, щоб бути такими в більшості повсякденних умов.

    Кінетико-молекулярна теорія, як це стосується газів, має п'ять основних припущень:

    1. Гази складаються з дуже великої кількості крихітних сферичних частинок, які знаходяться далеко один від одного в порівнянні з їх розмірами. Частинки газу можуть бути або атомами, або молекулами. Відстань між частинками газу набагато, набагато більше, ніж відстань між частинками рідини або твердої речовини. Отже, більша частина обсягу газу складається з порожнього простору між частинками. Насправді обсяг самих частинок вважається незначним в порівнянні з обсягом порожнього простору.
    2. Частинки газу знаходяться в постійному швидкому русі у випадкових напрямках. Швидкий рух частинок газу дає їм відносно велику кількість кінетичної енергії. Нагадаємо, що кінетична енергія - це енергія, якою володіє об'єкт через його руху. Частинки газу рухаються в прямолінійному русі, поки не зіткнуться з іншою частинкою, або з однією зі стінок газового контейнера.
    3. Зіткнення між частинками газу і між частинками і стінками контейнера є пружними зіткненнями. Пружне зіткнення - це таке, при якому немає загальної втрати кінетичної енергії. Кінетична енергія може передаватися від однієї частинки до іншої під час пружного зіткнення, але зміни загальної енергії стикаються частинок не відбувається.
    4. Між частинками газу немає сил тяжіння або відштовхування. Привабливі сили відповідають за частинки реального газу, що конденсуються разом, утворюючи рідину. Передбачається, що частинки ідеального газу не мають таких привабливих сил. Рух кожної частинки повністю не залежить від руху всіх інших частинок.
    5. Середня кінетична енергія газових частинок залежить від температури газу. У міру підвищення температури зразка газу швидкості частинок збільшуються. Це призводить до збільшення кінетичної енергії частинок. Не всі частинки газу в зразку мають однакову швидкість, і тому вони не мають однакової кінетичної енергії. Температура газу пропорційна середній кінетичній енергії частинок газу.
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Частинки газу знаходяться у випадковому прямолінійному русі відповідно до кінетико-молекулярної теорії. Простір між частинками дуже великий в порівнянні з розміром частинок. (Кредит: Крістофер Auyeung; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    Резюме

    • Припущення кінетико-молекулярної теорії:
      • Гази складаються з дуже великої кількості крихітних сферичних частинок, які знаходяться далеко один від одного в порівнянні з їх розмірами.
      • Частинки газу знаходяться в постійному швидкому русі у випадкових напрямках.
      • Зіткнення між частинками газу і між частинками і стінками контейнера є пружними зіткненнями.
      • Між частинками газу немає сил тяжіння або відштовхування.
      • Середня кінетична енергія газових частинок залежить від температури газу.

    Рецензія

    1. Опишіть рух газових частинок.
    2. Які ж зіткнення відбуваються?
    3. Яка залежність між кінетичною енергією газових частинок і температурою газу?