молекулярно-кинетическая теория – раздел молекулярной , изучающий свойства вещества на основе представлений об их молекулярном строении и определенных законах взаимодействия между атомами (молекулами), из которых состоит вещество. считается, что частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном движении и это их движение воспринимается как тепло.
до 19 в. весьма популярной основой учения о тепле была теория теплорода или некоторой жидкой субстанции, перетекающей от одного тела к другому. нагревание тел объяснялось увеличением, а охлаждение – уменьшением содержащегося внутри них теплорода. понятие об атомах долго казалось ненужным для теории тепла, однако многие ученые уже тогда интуитивно связывали тепло с движением молекул. так, в частности, думал ученый м.в.ломоносов. прошло немало времени, прежде чем молекулярно-кинетическая теория окончательно победила в сознании ученых и стала неотъемлемым достоянием .
многие явления в газах, жидкостях и твердых телах находят в рамках молекулярно-кинетической теории простое и убедительное объяснение. так давление, оказываемое газом на стенки сосуда, в котором он заключен, рассматривается как суммарный результат многочисленных соударений быстро движущихся молекул со стенкой, в результате которых они стенке свой импульс. (напомним, что именно изменение импульса в единицу времени приводит по законам механики к появлению силы, а сила, отнесенная к единице поверхности стенки, и есть давление). кинетическая энергия движения частиц, усредненная по их огромному числу, определяет то, что принято называть температурой вещества.
истоки атомистической идеи, т.е. представления о том, что все тела в природе состоят из мельчайших неделимых частиц-атомов, восходят еще к древнегреческим философам – левкиппу и демокриту. более двух тысяч лет назад демокрит писал: «…атомы бесчисленны по величине и по множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля». решающий вклад в развитие молекулярно-кинетической теории был внесен во второй половине 19 в. замечательных ученых дж.к.максвелла и л.больцмана, которые заложили основы статистического (вероятностного) описания свойств веществ (главным образом, газов), состоящих из огромного числа хаотически движущихся молекул. статистический подход был обобщен (по отношению к любым состояниям вещества) в начале 20 в. в трудах американского ученого дж.гиббса, который считается одним из основоположников статистической механики или статистической . наконец, в первые десятилетия 20 в. поняли, что поведение атомов и молекул подчиняется законам не классической, а квантовой механики. это дало мощный импульс развитию статистической и позволило описать целый ряд явлений, которые ранее не поддавались объяснению в рамках обычных представлений классической механики.
Объяснение:
Задание 1
Дано:
p = 1·10⁵ Па
ρ = 1,5 кг/м³
<v> - ?
Запишем основное уравнение МКТ в виде
p = (1/3)·ρ·<vср>²
Откуда:
<vср> = √ (3·p/ρ) = √ (3·1·10⁵/1,5) ≈ 450 м/с
Задание 2
ответ: 1) Температура связана со средней кинетической энергией
молекул
Задание 3
Температура:
1) Является мерой средней кинетической энергии тел
2) Является характеристикой теплового равновесия
Задание 4
T = 273 + t
t = T - 273 = 200 - 273 = - 73°C
Задание 5
Дано:
<E> = 6·10⁻²¹ Дж
T - ?
<E> = (3/2)·k·T
T = 2·<E> / k = 2· 6·10⁻²¹ / (1,38·10⁻²³) ≈ 870 K
Задание 6
ν = 2 моль
t = - 20⁰C; T = 273+t = 273-20 = 250 K
V = 10 л = 10·10⁻³ м³
p - ?
Из уравнения Менделеева-Клапейрона
p·V = v·R·T
находим:
p = v·R·T / V = 2·8,31·250 / (10·10⁻³) ≈ 420 кПа
