Үндсэн ялгаа – Материйн бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онол
Материйн бөөмийн загвар нь аливаа материалд агуулагдах атом, молекул, ионуудын зохион байгуулалтыг тайлбарлахад ашигладаг загвар юм. Кинетик молекулын онол нь хийн физик шинж чанарыг тайлбарлахад ашигладаг онол юм. Материйн бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онолын гол ялгаа нь бодисын бөөмийн загвар нь бодисын хатуу, шингэн, хийн фазын шинж чанарыг тодорхойлдог бол кинетик молекулын онол нь хийн шинж чанарыг тодорхойлдогт оршино.
Материйн бөөмийн загвар гэж юу вэ?
Материйн бөөмсийн загвар нь материйн тодорхой үе дэх бөөмс (атом, молекул эсвэл ион)-ын байрлалыг тайлбарласан загвар юм. Аливаа бодис нь хатуу фаз, шингэн фаз, хийн фаз гэсэн гурван үндсэн үе шаттай байдаг. Бөөмийн загвар нь дараах ойлголтуудыг илэрхийлдэг:
- Бүх бодис жижиг хэсгүүдээс тогтдог.
- Эдгээр жижиг хэсгүүд үргэлж хөдөлгөөнд байдаг.
- Эдгээр бөөмсийн хооронд хоосон зай байна.
- Матери халах үед бөөмсийн хөдөлгөөн нэмэгддэг.
Зураг 1: Материйн гурван үе шат
Хатуу фаз
Хатуу фаз нь бөөмс (атом, молекул эсвэл хатуу биетээс бүрдсэн ионууд) нягт баригдсан бодисын үе шат юм. Тиймээс тоосонцор нь маш нягт савлагдсан байдаг. Бөөмүүдийн хооронд маш жижиг хоосон зай байдаг. Бөөмүүдийн хооронд маш хүчтэй молекул хоорондын харилцан үйлчлэл байдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь хатуу биетийг тодорхой хэлбэрт оруулдаг. Бөөмүүд нь нягт савлагдсан тул бөөмс нь бараг үл тоомсорлодог хөдөлгөөнийг харуулдаг (чичиргээ нь ихэвчлэн ажиглагддаг; тиймээс бөөмс нь тодорхой байрлалд үлддэг). Хатуу нь тогтсон хэлбэрийг олж авснаар тогтмол эзэлхүүнтэй байдаг. Хатуу бодисын нягт нь шингэн ба хийтэй харьцуулахад маш өндөр байдаг.
Шингэн үе
Шингэн фаз нь бөөмсүүд хоорондоо нягт савлагддаг материйн үе шат боловч энэ нь хатуу биет шиг хатуу савлагаа биш юм. Бөөмийн хоорондох хоосон зай нь хатуу биеттэй харьцуулахад том боловч хийтэй харьцуулахад бага байдаг. Бөөмүүд чөлөөтэй хөдөлж болно. Шингэн нь тодорхой хэлбэргүй; энэ нь шингэн байгаа савны хэлбэрийг олж авдаг. Шингэний нягт нь хатуу биетийнхээс бага, хийн нягтаас өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч шингэн нь бөөмс нь хоорондоо нягт савлагдсан байдаг тул тогтмол эзэлхүүнтэй байдаг.
Хийн фаз
Хийн фаз нь тоосонцор санамсаргүй чиглэлд тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг материйн үе шат юм. Тиймээс хийн хэсгүүдийн хооронд том зай байдаг. Эдгээр хэсгүүд нь хий байгаа битүү савыг дүүргэдэг. Дараа нь хий нь савны эзэлхүүнийг олж авдаг. Хийн нягт нь хатуу болон шингэнтэй харьцуулахад маш бага.
Кинетик молекулын онол гэж юу вэ?
Кинетик молекулын онол нь хийн физик шинж чанарыг молекулын түвшинд нь тодорхойлсон онол юм. Кинетик молекулын онолын ойлголтууд дараах байдалтай байна.
- Хий нь тогтмол, санамсаргүй хөдөлгөөнтэй хэсгүүдийг агуулдаг.
- Эдгээр бөөмсүүд хоорондоо байнга мөргөлддөг. Мөргөлдөөн нь бүрэн уян хатан байна.
- Хийн молекулын эзэлхүүн нь хий байгаа савны эзэлхүүнтэй харьцуулахад маш бага юм. Гэхдээ эдгээр бөөмс их хэмжээний масстай.
- Хийн молекулуудын хооронд молекул хоорондын хүч байхгүй.
- Хийн дундаж кинетик энерги нь хийн үнэмлэхүй температуртай пропорциональ байна.
Зураг 2: Хийн хэсгүүдийн хоорондох цэвэр мөргөлдөөн
Хийн молекулуудын кинетик энерги ба хурдны хоорондын хамаарлыг дараах байдлаар өгч болно.
KE=½.mv2
Энд KE нь кинетик энерги, m нь хийн бөөмийн масс, v нь хийн молекулуудын дундаж хурд юм. Гэхдээ эдгээр параметрүүдийг хэмжих нь хэцүү байдаг; Тиймээс тэгшитгэлийг доорх байдлаар өөрчилсөн.
KE=3/2.kBT
Энд KE нь кинетик энерги, kB нь Больцманы тогтмол (1.381×10-23 м2 кг s-2 K-1), T нь хийн үнэмлэхүй температур (Кельвин нэгжээр). Энэ тэгшитгэл нь хийн кинетик энерги нь хийн үнэмлэхүй температуртай шууд пропорциональ байгааг харуулж байна.
Материйн бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онол хоёрын ялгаа юу вэ?
Материйн бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онол |
|
| Материйн бөөмийн загвар нь материйн тодорхой үе дэх бөөмс (атом, молекул эсвэл ион)-ын байрлалыг тайлбарласан загвар юм. | Кинетик молекулын онол нь хийн физик шинж чанарыг молекулын түвшинд харуулсан онол юм. |
| Бүрэлдэхүүн хэсгүүд | |
| Материйн бөөмийн загвар нь бодисын хатуу, шингэн, хийн фазын шинж чанарыг тодорхойлдог. | Кинетик молекулын онол нь хийн шинж чанарыг тодорхойлдог. |
| Агуулга | |
| Материйн бөөмийн загвар нь хатуу, шингэн эсвэл хий дэх бөөмсийн байрлалыг тайлбарладаг. | Кинетик молекулын онол нь хийн кинетик энерги болон бусад шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг тайлбарладаг. |
Хураангуй – Материйн бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онол
Бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онол нь бодисын өөр өөр физик шинж чанарыг тайлбарладаг. Бөөмийн загвар гэдэг нь материйн тодорхой үе шатанд бөөмс (атом, молекул эсвэл ион)-ийн байрлалыг тайлбарладаг загвар юм. Кинетик молекулын онол нь хийн кинетик энерги болон бусад шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог. Материйн бөөмийн загвар ба кинетик молекулын онолын гол ялгаа нь бодисын бөөмийн загвар нь бодисын хатуу, шингэн, хийн фазын шинж чанарыг тодорхойлдог бол кинетик молекулын онол нь хийн шинж чанарыг тодорхойлдог явдал юм.
