Eksperimenti ar kinētisko molekulāro teoriju

Kinētiskā molekulārā teorija, kas pazīstama arī kā Kinētiskā gāzu teorija, ir spēcīgs modelis, kura mērķis ir izskaidrojiet izmērāmās gāzes īpašības, ņemot vērā nelielas gāzes kustības daļiņas. Kinētiskā teorija izskaidro gāzu īpašības attiecībā uz tās daļiņu kustību. Kinētiskās teorijas pamatā ir vairāki pieņēmumi, un tāpēc tas ir aptuvens modelis.

Kinētiskā modeļa gāzes tiek uzskatītas par "ideālām". Ideālas gāzes sastāv no molekulām, kas pārvietojas pilnīgi nejauši un nekad nepārtrauc kustību. Visas gāzes daļiņu sadursmes ir pilnīgi elastīgas, tas nozīmē, ka enerģija netiek zaudēta. (Ja tas tā nebūtu, gāzes molekulām galu galā pietrūktu enerģijas un tās uzkrātos uz to grīdas Nākamais pieņēmums ir tāds, ka molekulu izmērs ir nenozīmīgs, kas nozīmē, ka tām būtībā ir nulle diametrs. Tas gandrīz attiecas uz ļoti mazām monoatomiskām gāzēm, piemēram, hēliju, neonu vai argonu. Pēdējais pieņēmums ir tāds, ka gāzes molekulas mijiedarbojas tikai tad, kad tās saduras. Kinētiskā teorija neuzskata nekādus elektrostatiskos spēkus starp molekulām.

instagram story viewer

Gāzei ir trīs raksturīgās īpašības: spiediens, temperatūra un tilpums. Šīs trīs īpašības ir saistītas viena ar otru un tās var izskaidrot, izmantojot kinētisko teoriju. Spiedienu rada daļiņas, kas ietriecas gāzes tvertnes sienā. Nestīvs konteiners, piemēram, balons, paplašināsies, līdz gāzes spiediens balona iekšienē būs vienāds ar gaisa balona ārpusi. Ja gāzei ir zems spiediens, sadursmju skaits ir mazāks nekā pie augsta spiediena. Gāzes temperatūras paaugstināšana fiksētā tilpumā palielina arī tās spiedienu, jo siltums liek daļiņām ātrāk pārvietoties. Līdzīgi palielinot tilpumu, kādā gāze var pārvietoties, pazeminās gan tā spiediens, gan temperatūra.

Roberts Boils bija viens no pirmajiem, kas atklāja saikni starp gāzu īpašībām. Boila likums nosaka, ka a nemainīgā temperatūrā gāzes spiediens ir apgriezti proporcionāls tās tilpumam. Čārlza likums pēc tam, kad Žaks Čārlzs apsver temperatūru, konstatējot, ka fiksētam spiedienam gāzes tilpums ir tieši proporcionāls tās temperatūrai. Šie vienādojumi tika apvienoti, veidojot perfektu gāzes stāvokļa vienādojumu vienam gāzes molam, pV = RT, kur p ir spiediens, V ir tilpums, T ir temperatūra un R ir universālā gāzes konstante.

Ideāls gāzes likums labi darbojas zema spiediena gadījumā. Augstā spiedienā vai zemā temperatūrā gāzes molekulas nonāk pietiekami tuvu, lai mijiedarbotos; tieši šīs mijiedarbības rezultātā gāzes kondensējas šķidrumos, un bez tām visa viela būtu gāzveida. Šīs mijiedarbības sauc par Van der Vālsa spēkiem. Līdz ar to perfektu gāzes vienādojumu var modificēt, iekļaujot tajā komponentu, lai aprakstītu starpmolekulāros spēkus. Šo sarežģītāko vienādojumu sauc par Van der Vālsa stāvokļa vienādojumu.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer