Номер 1, страница 188 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 56. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул. Глава 8. Основы молекулярно-кинетической теории - номер 1, страница 188.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Обсудите с одноклассником, можно ли доказать первое утверждение, проведя опыт по окрашиванию воды кристалликом марганцовокислого калия?

Да, этот опыт является классической демонстрацией одного из основных положений молекулярно-кинетической теории, которое можно считать "первым утверждением": все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов, ионов), которые находятся в непрерывном и беспорядочном (хаотическом) движении.

Проведение опыта: в стакан с чистой водой опускают небольшой кристаллик марганцовокислого калия ($KMnO_4$), который также известен как марганцовка.

Наблюдение: даже если воду не перемешивать, со временем она постепенно и самопроизвольно окрашивается в фиолетовый цвет. Сначала окрашивается вода вокруг кристаллика, а затем цвет распространяется по всему объёму.

Вывод: это явление, называемое диффузией, объясняется тем, что частицы (ионы $K^+$ и $MnO_4^−$) отрываются от кристалла и, благодаря своему собственному хаотическому движению и движению молекул воды, проникают в промежутки между ними и распределяются по всему объёму жидкости. Таким образом, опыт наглядно доказывает, что вещество состоит из отдельных движущихся частиц.

Ответ: Да, этот опыт доказывает, что вещества состоят из мельчайших частиц, которые находятся в непрерывном и беспорядочном движении.

Подумайте, о чём свидетельствует явление распространения запахов ароматических веществ в помещении.

Явление распространения запахов также является примером диффузии, но в газообразной среде. Оно свидетельствует о тех же самых фундаментальных принципах строения вещества, что и опыт с марганцовкой.

Когда в помещении появляется источник запаха (например, цветы, духи или нарезанный лимон), молекулы ароматического вещества отрываются от его поверхности и переходят в газообразное состояние. Эти молекулы начинают хаотически двигаться и сталкиваться с молекулами газов, из которых состоит воздух (в основном азота и кислорода). В результате этого непрерывного движения молекулы ароматического вещества постепенно распространяются по всему доступному объёму, то есть по всей комнате. Когда они достигают рецепторов у нас в носу, мы ощущаем запах.

Таким образом, распространение запахов доказывает, что:

1. Вещества состоят из молекул.

2. Молекулы находятся в непрерывном и хаотическом движении.

3. Между молекулами существуют промежутки, в которые могут проникать молекулы других веществ.

Ответ: Явление распространения запахов свидетельствует о том, что все вещества состоят из частиц (молекул), которые находятся в непрерывном хаотическом движении и могут проникать в промежутки между частицами другого вещества (в данном случае, воздуха).

Подумайте, как экспериментально доказать, что частицы вещества притягиваются и отталкиваются.

Существование сил притяжения и отталкивания между частицами вещества можно доказать с помощью следующих экспериментов.

Доказательство притяжения:

1. Опыт со свинцовыми цилиндрами. Если взять два свинцовых цилиндра с очень гладкими и чистыми торцевыми поверхностями и плотно прижать их друг к другу, они слипнутся (сварятся) так, что их будет трудно разъединить. Это происходит потому, что атомы на поверхностях сближаются на расстояние, где начинают действовать значительные силы межмолекулярного притяжения.

2. Повседневные примеры. Тот факт, что твёрдые тела сохраняют свою форму и их нелегко разорвать, свидетельствует о сильном притяжении между их частицами. Слипание двух капель воды в одну также демонстрирует силы притяжения между молекулами жидкости.

Доказательство отталкивания:

1. Опыт с несжимаемостью жидкости или твёрдого тела. Попробуйте сжать воду в медицинском шприце, предварительно закрыв его выходное отверстие. Сделать это практически невозможно. Точно так же очень трудно сжать любой твёрдый предмет, например, камень или кусок металла.

Это объясняется тем, что при попытке уменьшить объём тела мы сближаем его частицы. На очень малых расстояниях между частицами начинают преобладать силы отталкивания, которые препятствуют дальнейшему сближению.

Ответ: Притяжение частиц можно доказать, сжав два гладко отполированных свинцовых цилиндра, которые после этого слипнутся. Отталкивание частиц доказывается невозможностью сильно сжать жидкость (например, воду в шприце с закрытым отверстием) или твёрдое тело.