3. Второе основное положение мкт
Все частицы находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении.
Так же, как и в рассматриваемых выше примерах, важно понимание не только количественных аспектов этого движения, но и качественных для различных веществ.
Молекулы и атомы твёрдых тел совершают лишь небольшие колебания относительно своего постоянного положения; жидких – также совершают колебания, но из-за больших размеров межмолекулярного пространства иногда меняются местами друг с другом; частички газа, в свою очередь, практически не сталкиваясь, свободно перемещаются в пространстве.
4. Третье основное положение мкт
Частицы взаимодействуют друг с другом.
Взаимодействие это носит электромагнитный характер (взаимодействия ядер и электронов атома) и действует в обе стороны (как притягивание, так и отталкивание).
Здесь: d – расстояние между частицами; a – размеры частиц (диаметр).
Впервые понятие «атом» было введено древнегреческим философом и естествоведом Демокритом (рис. 4). В более поздний период активно задался вопросом о структуре микромира русский учёный Ломоносов (рис. 5).
Рис. 4. Демокрит Рис. 5. Ломоносов
5. Различные варианты обоснования положений мкт
Для начала вспомним основные положения МКТ, а именно:
Все тела состоят из маленьких частиц – молекул и атомов,
Эти частицы находятся в постоянном хаотическом движении,
Эти частицы непрерывно взаимодействуют между собой.
Так как же получить опытное подтверждение этих утверждений? На самом деле с одним из способов знаком каждый без исключения человек. Это диффузия, или смешивание, говоря простым языком.
Определение. Диффузия – процесс взаимного проникновения молекул одного вещества в пространство между молекулами другого (рис. 6).
Рис. 6. Процесс диффузии в газах
Диффузия может происходить как в газах (мы можем наблюдать этот процесс, чувствуя распространение запахов), в жидкостях (смешивание окрашенной воды разных цветов) и даже в твёрдых телах (если на длительное время положить друг на друга очень гладкие листы стекла или металла, то невозможно будет отличить, где кончается один лист и начинается другой). Более того, существует также смешанная диффузия, то есть проникновение молекул газа в твёрдые и жидкие тела (иначе рыба в воде не могла бы дышать) и т. д. (Рис. 7)
Рис. 7. различные примеры диффузии
Действительно, если предположить, что вещество – некая сплошная структура, становится совершенно непонятно, как объяснить все вышеупомянутые явления.
Однако основным аргументом в объяснении основных положений МКТ является броуновское движение.
6. Описание опыта Броуна
Определение. Броуновское движение – непрерывное тепловое хаотическое движение молекул вещества (Рис. 8).
Этот термин вошёл в обиход после того, как в 1827 г. шотландский ботаник Роберт Броун, смешав пыльцу плавуна с водой и рассмотрев каплю смеси под микроскопом, наблюдал вышеупомянутое движение.
Рис. 8. Траектория частицы при броуновском движении