Номер 7, страница 187 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 7. Методы изучения тепловых явлений. Температура. Параграф 33. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Вопросы - номер 7, страница 187.

Условие.

7. Какие опыты доказывают, что молекулы совершают тепловое движение?

Решение.

Существование теплового движения молекул, то есть их непрерывного и хаотического движения, доказывается рядом явлений и опытов. Основными из них являются диффузия и броуновское движение.

Диффузия
Диффузия — это процесс взаимного проникновения молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого, который происходит вследствие теплового движения частиц вещества.
Опыт 1: Если в стакан с водой аккуратно опустить на дно кристаллик перманганата калия (марганцовки), то через некоторое время вода начнет окрашиваться в фиолетовый цвет. Постепенно, даже без перемешивания, окраска распространится по всему объему. Это происходит потому, что молекулы перманганата калия и молекулы воды, находясь в непрерывном хаотическом движении, самопроизвольно перемешиваются. Если провести этот же опыт с горячей водой, процесс окрашивания произойдет значительно быстрее. Это доказывает, что скорость движения молекул увеличивается с ростом температуры, то есть их движение является тепловым.
Опыт 2: Распространение запахов в воздухе. Если в комнате открыть флакон с духами или нашатырным спиртом, то запах через некоторое время почувствуется во всех ее уголках. Молекулы пахучего вещества, двигаясь хаотически, сталкиваются с молекулами газов, входящих в состав воздуха, и в результате распространяются по всему предоставленному объему.
Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах, но с разной скоростью: быстрее всего в газах, медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах. Это объясняется различиями в строении веществ в разных агрегатных состояниях.

Ответ: Явление диффузии, заключающееся во взаимном проникновении веществ, доказывает, что молекулы находятся в непрерывном движении. Ускорение диффузии при нагревании подтверждает, что это движение является тепловым.

Броуновское движение
Броуновское движение — это беспорядочное движение микроскопических видимых частиц, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием ударов молекул окружающей среды.
Опыт: В 1827 году английский ботаник Роберт Броун, наблюдая под микроскопом цветочную пыльцу в капле воды, обнаружил, что частицы пыльцы непрерывно и беспорядочно движутся. Позднее было установлено, что так же ведут себя любые достаточно мелкие частицы (например, частицы сажи или краски), взвешенные в жидкости или газе. Причиной этого движения являются постоянные и хаотичные толчки со стороны молекул окружающей среды (воды или воздуха). Поскольку молекулы движутся беспорядочно, в каждый момент времени число ударов по частице с разных сторон не одинаково. Это создает неуравновешенную силу, которая заставляет частицу двигаться.
Броуновское движение является наглядным экспериментальным подтверждением существования молекул и их непрерывного хаотического теплового движения.

Ответ: Броуновское движение — хаотичное движение микроскопических частиц в жидкости или газе — является прямым визуальным доказательством непрерывного и беспорядочного теплового движения невидимых молекул окружающей среды.