Номер 6, страница 200 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 24. Молекулярно-кинетическая теория - номер 6, страница 200.

Условие.

6. Приведите примеры опытов, доказывающих положения молекулярно-кинетической теории.

Решение.

Решение

Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) базируется на трех основных положениях. Для каждого из них существуют экспериментальные подтверждения.

Первое положение МКТ гласит, что все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов), разделенных промежутками. Это доказывается следующими опытами и наблюдениями:
1. Уменьшение объема при смешивании жидкостей. При смешивании, например, 50 мл воды и 50 мл спирта, итоговый объем смеси оказывается меньше 100 мл. Это объясняется тем, что молекулы одного вещества проникают в промежутки между молекулами другого, что было бы невозможно, если бы вещества были сплошными.
2. Растворение. При растворении в воде кристалла, например, перманганата калия (марганцовки), он исчезает, но вся вода постепенно окрашивается. Это говорит о том, что кристалл распался на отдельные невидимые частицы, которые, двигаясь, распределились между молекулами воды.
3. Прямое наблюдение. С помощью электронных и сканирующих туннельных микроскопов были получены изображения отдельных атомов и молекул, что является прямым доказательством дискретного (прерывистого) строения вещества.

Второе положение МКТ утверждает, что частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении, которое называют тепловым движением. Доказательствами этого являются:
1. Диффузия. Это явление самопроизвольного взаимного проникновения частиц одного вещества в межмолекулярные промежутки другого. Примеры: распространение запаха духов в комнате, окрашивание воды каплей чернил без перемешивания, срастание плотно прижатых пластин свинца и золота в течение нескольких лет. Это явление — прямое следствие движения молекул.
2. Броуновское движение. Это беспорядочное движение мельчайших частиц (например, пыльцы растений или частиц краски), взвешенных в жидкости или газе. Оно вызвано неуравновешенными ударами молекул окружающей среды об эту частицу с разных сторон. Наблюдая за движением взвешенной частицы, мы косвенно наблюдаем результат хаотического движения молекул.

Третье положение МКТ говорит о том, что частицы вещества взаимодействуют друг с другом — притягиваются и отталкиваются. Это подтверждается следующими фактами:
1. Существование различных агрегатных состояний. Твердые тела сохраняют форму и объем благодаря сильному притяжению между частицами, удерживающему их на близких расстояниях. Жидкости сохраняют объем, но текучи, так как притяжение слабее и позволяет частицам перемещаться друг относительно друга. Газы не сохраняют ни формы, ни объема, так как притяжение между их частицами на больших расстояниях очень слабое.
2. Прочность и упругость. Для того чтобы растянуть или сломать твердое тело, нужно приложить силу, преодолевающую силы межмолекулярного притяжения. При попытке сжать тело возникают силы отталкивания, которые препятствуют этому. Способность тел восстанавливать свою форму после деформации (упругость) также обусловлена силами взаимодействия частиц.
3. Поверхностное натяжение и смачивание. Существование сил межмолекулярного притяжения в жидкостях приводит к образованию на их поверхности подобия упругой пленки (явление поверхностного натяжения). Явления смачивания и несмачивания также объясняются соотношением сил притяжения между частицами самой жидкости и частицами твердой поверхности, с которой она контактирует.

Ответ: Примерами опытов и явлений, доказывающих положения молекулярно-кинетической теории, являются: уменьшение объема при смешивании жидкостей, растворение веществ, прямое наблюдение атомов и молекул с помощью микроскопов, диффузия, броуновское движение, существование различных агрегатных состояний вещества, прочность и упругость тел, явления поверхностного натяжения и смачивания.