ძირითადი განსხვავება - მატერიის ნაწილაკების მოდელი და კინეტიკური მოლეკულური თეორია
მატერიის ნაწილაკების მოდელი არის მოდელი, რომელიც გამოიყენება ნებისმიერ მასალაში არსებული ატომების, მოლეკულების ან იონების განლაგების ასახსნელად. კინეტიკური მოლეკულური თეორია არის თეორია, რომელიც გამოიყენება აირის ფიზიკური თვისებების ასახსნელად. მატერიის ნაწილაკების მოდელსა და კინეტიკურ მოლეკულურ თეორიას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ მატერიის ნაწილაკების მოდელი აღწერს მატერიის მყარი, თხევადი და აირის ფაზების თვისებებს, ხოლო კინეტიკური მოლეკულური თეორია აღწერს აირების თვისებებს.
რა არის მატერიის ნაწილაკების მოდელი?
მატერიის ნაწილაკების მოდელი არის მოდელი, რომელიც ხსნის ნაწილაკების (ატომების, მოლეკულების ან იონების) განლაგებას მატერიის გარკვეულ ფაზაში. არსებობს სამი ძირითადი ფაზა, რომელშიც ნებისმიერი მატერია შეიძლება არსებობდეს: მყარი ფაზა, თხევადი და აირის ფაზა. ნაწილაკების მოდელი გამოხატავს შემდეგ ცნებებს:
- მთელი მატერია აგებულია მცირე ნაწილაკებისგან.
- ეს პაწაწინა ნაწილაკები ყოველთვის მოძრაობენ.
- ამ ნაწილაკებს შორის არის ცარიელი სივრცეები.
- როდესაც მატერია თბება, ნაწილაკების მოძრაობა იზრდება.
სურათი 1: მატერიის სამი ფაზა
მყარი ფაზა
მყარი ფაზა არის მატერიის ის ფაზა, რომელშიც ნაწილაკები (ატომები, მოლეკულები ან იონები, რომლებიდანაც მყარი შედგება) მჭიდროდ არის შეკავებული.ამიტომ, ნაწილაკები ძალიან მჭიდროდ არის შეფუთული. ნაწილაკებს შორის არის ძალიან პატარა ცარიელი სივრცეები. ნაწილაკებს შორის ძალიან ძლიერი ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედებაა. ეს თვისებები მყარ ნაწილებს განსაკუთრებულ ფორმას აძლევს. იმის გამო, რომ ნაწილაკები მჭიდროდ არის შეფუთული, ნაწილაკები აჩვენებენ თითქმის უმნიშვნელო მოძრაობას (ვიბრაცია შეიძლება შეინიშნოს უმეტესად, ამიტომ ნაწილაკები გარკვეულ პოზიციებზე რჩებიან). როგორც მყარი იღებს ფიქსირებულ ფორმას, მას ასევე აქვს ფიქსირებული მოცულობა. მყარი ნივთიერების სიმკვრივე ძალიან მაღალია სითხეებთან და აირებთან შედარებით.
თხევადი ფაზა
თხევადი ფაზა არის მატერიის ფაზა, რომელშიც ნაწილაკები ერთმანეთთან მჭიდროდ არის შეფუთული, მაგრამ ეს არ არის მჭიდრო შეფუთვა, როგორც მყარ სხეულებში. ნაწილაკებს შორის ცარიელი სივრცეები მყარ სხეულებთან შედარებით დიდია, მაგრამ აირებთან შედარებით მცირეა. ნაწილაკებს შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილება. სითხეს არ აქვს განსაზღვრული ფორმა; იგი იღებს კონტეინერის ფორმას, რომელშიც სითხე იმყოფება. სითხის სიმკვრივე უფრო მცირეა ვიდრე მყარი და უფრო მაღალი ვიდრე აირისა.თუმცა, სითხეს აქვს ფიქსირებული მოცულობა, რადგან ნაწილაკები ერთმანეთთან მჭიდროდ არის შეფუთული.
გაზის ფაზა
გაზის ფაზა არის მატერიის ფაზა, რომელშიც ნაწილაკები უწყვეტ მოძრაობაში არიან შემთხვევითი მიმართულებით. ამიტომ, გაზის ნაწილაკებს შორის დიდი სივრცეებია. ეს ნაწილაკები ავსებენ დახურულ კონტეინერს, რომელშიც არის გაზი. შემდეგ გაზი იღებს კონტეინერის მოცულობას. აირის სიმკვრივე ძალიან მცირეა მყარი და სითხეების სიმკვრივესთან შედარებით.
რა არის კინეტიკური მოლეკულური თეორია?
კინეტიკური მოლეკულური თეორია არის თეორია, რომელიც აღწერს აირების ფიზიკურ თვისებებს მათ მოლეკულურ დონეზე. კინეტიკური მოლეკულური თეორიის ცნებები შემდეგია.
- გაზები შეიცავს ნაწილაკებს, რომლებიც მუდმივ, შემთხვევით მოძრაობაში არიან.
- ეს ნაწილაკები მუდმივად ეჯახებიან ერთმანეთს. შეჯახებები სრულიად ელასტიურია.
- გაზის მოლეკულის მოცულობა უმნიშვნელოა იმ კონტეინერის მოცულობასთან შედარებით, რომელშიც გაზი იმყოფება. მაგრამ ამ ნაწილაკებს აქვთ მნიშვნელოვანი მასა.
- არ არსებობს ინტერმოლეკულური ძალები აირის მოლეკულებს შორის.
- გაზის საშუალო კინეტიკური ენერგია პროპორციულია აირის აბსოლუტური ტემპერატურისა.
სურათი 2: სუფთა შეჯახება გაზის ნაწილაკებს შორის
კავშირი გაზის მოლეკულების კინეტიკურ ენერგიასა და სიჩქარეს შორის შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ქვემოთ.
KE=½.mv2
სადაც KE არის კინეტიკური ენერგია, m არის გაზის ნაწილაკების მასა და v არის გაზის მოლეკულების საშუალო სიჩქარე. მაგრამ ამ პარამეტრების გაზომვა რთულია; ამრიგად, განტოლება შეცვლილია როგორც ქვემოთ.
KE=3/2.kBT
სადაც KE არის კინეტიკური ენერგია, kB არის ბოლცმანის მუდმივი (1.381×10-23 მ2 კგ ს-2 K-1), ხოლო T არის გაზის აბსოლუტური ტემპერატურა (კელვინის ერთეულებში). ეს განტოლება მიუთითებს, რომ აირის კინეტიკური ენერგია პირდაპირპროპორციულია აირის აბსოლუტური ტემპერატურისა.
რა განსხვავებაა მატერიის ნაწილაკების მოდელსა და კინეტიკურ მოლეკულურ თეორიას შორის?
მატერიის ნაწილაკების მოდელი vs კინეტიკური მოლეკულური თეორია |
|
| მატერიის ნაწილაკების მოდელი არის მოდელი, რომელიც ხსნის ნაწილაკების (ატომების, მოლეკულების ან იონების) განლაგებას მატერიის გარკვეულ ფაზაში. | კინეტიკური მოლეკულური თეორია არის თეორია, რომელიც მიუთითებს აირების ფიზიკურ თვისებებზე მათ მოლეკულურ დონეზე. |
| კომპონენტები | |
| მატერიის ნაწილაკების მოდელი აღწერს მატერიის მყარი, თხევადი და აირის ფაზების თვისებებს. | კინეტიკური მოლეკულური თეორია აღწერს გაზების თვისებებს. |
| კონტენტი | |
| მატერიის ნაწილაკების მოდელი ხსნის ნაწილაკების განლაგებას მყარ, თხევად ან აირში. | კინეტიკური მოლეკულური თეორია ხსნის კავშირს კინეტიკურ ენერგიასა და აირის სხვა თვისებებს შორის. |
რეზიუმე - მატერიის ნაწილაკების მოდელი წინააღმდეგ კინეტიკური მოლეკულური თეორია
ნაწილაკების მოდელი და კინეტიკური მოლეკულური თეორია ხსნის მატერიის სხვადასხვა ფიზიკურ თვისებებს. ნაწილაკების მოდელი არის მოდელი, რომელიც ხსნის ნაწილაკების (ატომების, მოლეკულების ან იონების) განლაგებას მატერიის გარკვეულ ფაზაში. კინეტიკური მოლეკულური თეორია აღწერს კავშირს კინეტიკურ ენერგიასა და გაზის სხვა თვისებებს შორის. მატერიის ნაწილაკების მოდელსა და კინეტიკურ მოლეკულურ თეორიას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ მატერიის ნაწილაკების მოდელი აღწერს მატერიის მყარი, თხევადი და აირის ფაზების თვისებებს, ხოლო კინეტიკური მოლეკულური თეორია აღწერს გაზების თვისებებს.
