Номер 13, страница 115 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

13. Какие опытные факты служат обоснованием молекулярно-кинетической теории?

13. Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) основывается на трёх основных положениях, каждое из которых подтверждается рядом опытных фактов.

Подтверждение 1: Все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов), разделённых промежутками.

- Смешивание и растворение: Уменьшение объёма при смешивании воды и спирта, а также растворение твёрдых тел в жидкостях показывают, что частицы одного вещества могут проникать в промежутки между частицами другого.

- Прямое наблюдение: С помощью сканирующих туннельных и атомно-силовых микроскопов были получены изображения отдельных атомов и молекул, что является прямым доказательством их существования.

- Химические законы: Закон постоянства состава и закон кратных отношений в химии объясняются тем, что вещества состоят из атомов, соединяющихся в определённых пропорциях.

Подтверждение 2: Частицы вещества находятся в непрерывном, хаотическом движении (тепловом движении).

- Диффузия: Самопроизвольное взаимное проникновение веществ друг в друга (например, распространение запахов). Это явление происходит благодаря движению молекул.

- Броуновское движение: Беспорядочное движение микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе, вызванное неуравновешенными ударами молекул среды. Это наглядно демонстрирует хаотичность и непрерывность движения молекул.

- Давление газа: Давление, оказываемое газом на стенки сосуда, является результатом бесчисленных ударов его молекул о стенки.

Подтверждение 3: Частицы вещества взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

- Существование жидкостей и твёрдых тел: Силы притяжения удерживают частицы вместе, позволяя веществу сохранять объём (жидкости) или форму и объём (твёрдые тела). Без них все вещества были бы газами.

- Сопротивление сжатию: Малая сжимаемость жидкостей и твёрдых тел объясняется тем, что при сближении частиц на малые расстояния начинают действовать мощные силы отталкивания.

- Прочность и упругость: Чтобы разорвать или деформировать тело, необходимо преодолеть силы межмолекулярного притяжения. Упругость тел также является следствием этого взаимодействия.

Ответ: Обоснованием молекулярно-кинетической теории служат такие опытные факты, как диффузия, броуновское движение, давление газа, существование различных агрегатных состояний, механическая прочность и упругость тел, а также прямые наблюдения атомов и молекул с помощью современных микроскопов.

14. Броуновское движение — это наблюдаемое под микроскопом беспорядочное движение мельчайших частиц (например, пыльцы растений или частиц сажи), взвешенных в жидкости или газе. Оно является одним из наиболее ярких и убедительных экспериментальных подтверждений основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ).

Броуновское движение свидетельствует о следующем:

1. Вещества имеют дискретное (молекулярное) строение. Движение крупной броуновской частицы объясняется тем, что её со всех сторон постоянно и хаотично ударяют гораздо меньшие и невидимые частицы среды — молекулы. Поскольку удары не скомпенсированы в каждый момент времени, их равнодействующая сила не равна нулю и заставляет частицу смещаться. Если бы среда была сплошной, давление на частицу со всех сторон было бы идеально уравновешено, и она бы не двигалась.

2. Молекулы вещества находятся в непрерывном и хаотическом движении. Тот факт, что броуновское движение никогда не прекращается, доказывает, что тепловое движение молекул среды также непрерывно. Беспорядочный, зигзагообразный характер траектории броуновской частицы напрямую отражает хаотичность движения молекул.

3. Скорость движения молекул связана с температурой. Наблюдения показывают, что с повышением температуры среды интенсивность броуновского движения возрастает (частицы движутся быстрее и по более длинным траекториям). Это доказывает, что температура является мерой средней кинетической энергии молекул: чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы, и тем сильнее их удары по броуновской частице.

Ответ: Броуновское движение свидетельствует о том, что вещества состоят из отдельных частиц (молекул), которые находятся в непрерывном и хаотическом тепловом движении. Оно также показывает, что интенсивность этого движения (и, следовательно, кинетическая энергия молекул) зависит от температуры.