Fizika 1. §
Ha az anyag tömege ismert, akkor az anyag mennyisége a következő képlet segítségével érhető el:
Az egy mól bármely anyagban lévő molekulák száma állandó és egyenlő az Avogadro számával:
NA = 6 × 10 23 mol -1.
Az anyagban található molekulák száma a következő képlet segítségével érhető el:
Normál körülmények között egy mól bármilyen gáz elfoglalja a térfogatot:
Vμ = 22,4 l / mol.
A következőkben normál körülmények között olyan gázállapotot értünk, amelyben:
p = 1 atm,
t = 0 ° C
3. A Stern-kísérlet. 1920-ban a német fizikus O. Stern kísérletileg megvizsgálta a molekuláris sebességeloszlás törvényét. Az általa létrehozott berendezés (1.1 ábra) két üreges A és B hengerből állt. A hengerek O-tengelye egy ezüst platina drót volt. Az elektromos áram áthaladásával a huzalt felmelegítették, és az ezüst atomokat levágták a felületéről. Legtöbbjük az A henger belső falán telepedett le. Az atomok egy része, egy keskeny résen át, a B henger belső falán egy keskeny ezüstcsíkot hozott létre.
A rögzített hengereknél az ezüst-atomok az M. ponttal szemben fekszenek, és a szalagréteg vastagsága egyenletes. Amikor a hengert szögsebességgel forgatták, az ezüst-atomok elhelyezkedése a K pont felé tolódott el. Ez azzal magyarázható, hogy míg az ezüst-atom a hengerek közötti távolságon át repül, a B henger bizonyos szögben elfordul.
Legyen az ezüst atomjainak sebessége, majd a hengerek közötti mozgás ideje:
Másrészről ugyanakkor a B henger elfordul az í íig. és ez az idő egyenlő:
Illesszük ki ezeknek a kifejezéseknek a megfelelő részeit, és a kapott egyenletből megtaláljuk az ezüst atomok sebességének kiszámítására szolgáló képletet:
A Stern-kísérlet azt mutatta, hogy az ezüst-atomok különböző sebességgel mozognak. Ezt bizonyítja az ezüst réteg egyenetlen vastagsága a K. pontban. A gyors molekulák lerakódtak közelebb az M. ponthoz - tovább. A réteg legnagyobb vastagságát a legvalószínűbb sebességgel mozgó atomok alkotják. ami kb. 500 m / s volt. A szakasz rétegének alakja megfelel a J. Maxwell által megállapított sebességeloszlás törvényének. Ennek az eloszlásnak a formáját az 1. ábrán mutatjuk be. 1.2.
4. Az intermolekuláris kölcsönhatás ereje és energiája. A kis távolságokon lévő molekulák között mind vonzó, mind visszataszító erők egyidejűleg járnak el. Amikor két molekula közeledik, a visszataszító erők dominálnak, és amikor eltávolítják, elkezdenek vonzási erők.
Az 1. ábrán. Az 1.3 ábrán két molekula egymás közötti kölcsönhatásából származó F erő eredményeit ábrázolja. A visszataszító erők esetében a pozitív irány kiválasztásra kerül, a vonzó erők számára - negatív.
Az ábrán látható r0 távolság megegyezik a molekulák stabil egyensúlyának helyzetével; az erők eredője ebben az esetben nulla. Az r1 távolságon a vonzó erők abszolút értékben a maximális értéket veszi fel. Ha lehetséges volt a molekulák ilyen távolságban történő eltávolítása, akkor a távolság tovább nő, a vonzási erő csökkenni kezd. Következésképpen az r1 távolság tekinthető megszakítási pontnak.
Az a távolság, amelyen a molekulák kölcsönhatási ereje olyan kicsi ahhoz, hogy elhanyagolható legyen, az rM molekuláris cselekvés sugara.
Az interakció erői elektromágneses jellegűek és potenciális energiával jellemezhetők. A molekulák közötti távolságtól való függésének grafikonját az 1. ábrán mutatjuk be. 1.4. Megjegyezzük, hogy a potenciális energia minimális értéke megegyezik a molekulák stabil egyensúlyi r0 helyzetével.