Исследуйте, страница 160, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

Исследуйте

Выполните опыт, результаты которого могут послужить обоснованием молекулярно-кинетической теории.

Для выполнения данного исследования можно провести классический опыт, демонстрирующий явление диффузии, которое является одним из ярких доказательств положений молекулярно-кинетической теории (МКТ).

Цель опыта: Экспериментально подтвердить, что вещества состоят из движущихся частиц.

Оборудование и материалы:

• Прозрачный стеклянный сосуд (стакан или колба);
• Вода комнатной температуры;
• Несколько кристалликов перманганата калия (в быту — марганцовка) или капля концентрированного красителя (например, чернил или пищевого красителя).

Ход опыта:

1. Налейте в стеклянный сосуд воду и подождите несколько минут, пока она полностью "успокоится", то есть прекратятся все видимые потоки, вызванные наливанием.
2. Аккуратно, стараясь не вызвать колебаний воды, опустите на дно сосуда несколько кристалликов марганцовки или капните в центр поверхности воды каплю красителя.
3. Поставьте сосуд так, чтобы он был неподвижен, и наблюдайте за происходящим, не перемешивая содержимое.

Наблюдения:

Можно увидеть, как вокруг кристалликов или капли красителя образуется интенсивно окрашенное облако. С течением времени это облако начинает медленно и самопроизвольно расширяться, проникая во все слои воды. Постепенно интенсивность окраски в центре уменьшается, а вся вода в сосуде медленно приобретает равномерный цвет. Важно отметить, что этот процесс происходит без какого-либо внешнего механического воздействия (перемешивания).

Объяснение и выводы (обоснование МКТ):

Наблюдаемое явление диффузии — взаимного проникновения частиц одного вещества в другое — служит прямым подтверждением ключевых положений молекулярно-кинетической теории:

1. Все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов, ионов), между которыми есть промежутки. Если бы вода и краситель были сплошными, непрерывными средами, их самопроизвольное смешивание было бы невозможным. Проникновение частиц красителя в воду доказывает дискретное (прерывистое) строение вещества.
2. Частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном (хаотическом) движении. Именно это тепловое движение заставляет частицы красителя перемещаться из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Одновременно с этим молекулы воды также движутся и сталкиваются с частицами красителя, способствуя их распределению по всему объему. Если бы частицы были неподвижны, окрашивание без перемешивания не произошло бы.
3. Частицы взаимодействуют друг с другом. Тот факт, что частицы жидкости не разлетаются в пространстве, а образуют определенный объем, говорит о наличии сил притяжения между ними.

Таким образом, данный простой опыт наглядно демонстрирует основные принципы, на которых строится молекулярно-кинетическая теория.

Ответ: Для обоснования молекулярно-кинетической теории выполняется опыт по наблюдению диффузии. В сосуд со спокойной водой добавляется окрашивающее вещество (например, перманганат калия). Происходит самопроизвольное распространение окраски по всему объему воды. Этот процесс доказывает, что вещества состоят из отдельных частиц, которые находятся в непрерывном хаотическом движении и проникают в промежутки друг между другом, что является экспериментальным подтверждением основных положений МКТ.