MKT ងាយស្រួល!

"គ្មានអ្វីក្រៅពីអាតូម និងចន្លោះទទេ..." - Democritus
"រាងកាយណាមួយអាចបែងចែកដោយគ្មានកំណត់" - អារីស្តូត

បទប្បញ្ញត្តិចម្បងនៃទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល (MKT)

គោលបំណងរបស់ ICB- នេះគឺជាការពន្យល់អំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសាកសពម៉ាក្រូស្កូបផ្សេងៗ និងបាតុភូតកម្ដៅដែលកើតឡើងនៅក្នុងពួកវា ដោយចលនា និងអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតដែលបង្កើតជាសាកសព។
សាកសពម៉ាក្រូស្កូប- ទាំងនេះគឺជារូបកាយដ៏ធំ ដែលមានចំនួនម៉ូលេគុលដ៏ច្រើន។
បាតុភូតកម្ដៅ- បាតុភូតដែលទាក់ទងនឹងកំដៅ និងអង្គធាតុត្រជាក់។

សេចក្តីថ្លែងការណ៍សំខាន់ៗរបស់ ILC

1. សារធាតុមួយមានភាគល្អិត (ម៉ូលេគុល និងអាតូម)។
2. មានចន្លោះរវាងភាគល្អិត។
3. ភាគល្អិតផ្លាស់ទីដោយចៃដន្យនិងបន្ត។
4. ភាគល្អិតមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក (ទាក់ទាញ និងបណ្តេញ)។

ការបញ្ជាក់ MKT៖

1. ពិសោធន៍
- កំទេចមេកានិចនៃសារធាតុ; ការរំលាយសារធាតុនៅក្នុងទឹក; ការបង្ហាប់និងការពង្រីកឧស្ម័ន; ការហួត; ការខូចទ្រង់ទ្រាយរាងកាយ; ការសាយភាយ; ការពិសោធន៍របស់ Brigman: ប្រេងត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងនាវាមួយ piston សង្កត់លើប្រេងពីខាងលើនៅសម្ពាធ 10,000 atm ប្រេងចាប់ផ្តើមជ្រាបចូលតាមជញ្ជាំងនៃនាវាដែក។

ការសាយភាយ; ចលនា Brownian នៃភាគល្អិតនៅក្នុងអង្គធាតុរាវក្រោមឥទ្ធិពលនៃម៉ូលេគុល;

ការបង្ហាប់ខ្សោយនៃអង្គធាតុរឹងនិងរាវ; កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដ៏សំខាន់ដើម្បីបំបែកសារធាតុរឹង; ការបង្រួបបង្រួមនៃដំណក់ទឹក;

2. ត្រង់
- ការថតរូប ការកំណត់ទំហំភាគល្អិត។

ចលនា Brownian

ចលនា Brownian គឺជាចលនាកម្ដៅនៃភាគល្អិតដែលផ្អាកនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ (ឬឧស្ម័ន)។

ចលនា Brownian បានក្លាយជាភស្តុតាងនៃចលនាបន្ត និងវឹកវរ (កម្ដៅ) នៃម៉ូលេគុលនៃរូបធាតុ។
- ត្រូវបានរកឃើញដោយអ្នករុក្ខសាស្ត្រជនជាតិអង់គ្លេស R. Brown ក្នុងឆ្នាំ ១៨២៧
- ការពន្យល់ទ្រឹស្តីផ្អែកលើ MKT ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយ A. Einstein ក្នុងឆ្នាំ 1905 ។
- ពិសោធន៍បញ្ជាក់ដោយរូបវិទូជនជាតិបារាំង J. Perrin ។

ម៉ាស់និងទំហំនៃម៉ូលេគុល

ទំហំភាគល្អិត

អង្កត់ផ្ចិតនៃអាតូមណាមួយគឺប្រហែលសង់ទីម៉ែត្រ។

ចំនួនម៉ូលេគុលនៅក្នុងសារធាតុមួយ។

ដែល V ជាបរិមាណនៃសារធាតុ វ៉ គឺជាបរិមាណនៃម៉ូលេគុលមួយ។

ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយ។

ដែល m ជាម៉ាសនៃសារធាតុ
N គឺជាចំនួនម៉ូលេគុលនៅក្នុងសារធាតុ

ឯកតាម៉ាសនៅក្នុង SI: [m]= 1 គីឡូក្រាម

នៅក្នុងរូបវិទ្យាអាតូម ម៉ាស់ជាធម្មតាត្រូវបានវាស់ជាឯកតាម៉ាស់អាតូម (a.m.u.)។
តាមធម្មតា វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាម៉ោង ១ ព្រឹក។ :

ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុមួយ។

សម្រាប់ភាពងាយស្រួលនៃការគណនាបរិមាណមួយត្រូវបានណែនាំ - ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុ។
ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុណាមួយអាចប្រៀបធៀបជាមួយ 1/12 នៃម៉ាសនៃម៉ូលេគុលកាបូន។

ដែលភាគយកគឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុល ហើយភាគបែងគឺ 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន

បរិមាណនេះគឺគ្មានវិមាត្រ, i.e. មិនមានឯកតាទេ។

ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុគីមី

ដែលភាគយកគឺជាម៉ាស់អាតូម ហើយភាគបែងគឺ 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន

បរិមាណគឺគ្មានវិមាត្រ, i.e. មិនមានឯកតាទេ។

ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុគីមីនីមួយៗត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់។

វិធីមួយទៀតដើម្បីកំណត់ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុមួយ។

ម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុគឺស្មើនឹងផលបូកនៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុគីមីដែលបង្កើតបានជាម៉ូលេគុលនៃសារធាតុ។
យើងយកម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុគីមីណាមួយពីតារាងតាមកាលកំណត់!)

បរិមាណសារធាតុ

បរិមាណនៃសារធាតុ (ν) កំណត់ចំនួនម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងគ្នានៅក្នុងខ្លួន។

ដែល N ជាចំនួនម៉ូលេគុលនៅក្នុងរាងកាយ ហើយ Na គឺជាថេររបស់ Avogadro

ឯកតារង្វាស់នៃបរិមាណសារធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI: [ν] = 1 mol

1 mol- នេះគឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានម៉ូលេគុលច្រើន (ឬអាតូម) ព្រោះមានអាតូមក្នុងកាបូនទម្ងន់ 0.012 គីឡូក្រាម។

ចាំ!
1 mole នៃសារធាតុណាមួយមានចំនួនអាតូម ឬម៉ូលេគុលដូចគ្នា!

តែ!
បរិមាណដូចគ្នានៃសារធាតុសម្រាប់សារធាតុផ្សេងគ្នាមានម៉ាស់ខុសគ្នា!

Avogadro ថេរ

ចំនួនអាតូមក្នុង 1 ម៉ូលនៃសារធាតុណាមួយត្រូវបានគេហៅថាលេខរបស់ Avogadro ឬថេររបស់ Avogadro:

ម៉ាសម៉ូឡា

ម៉ាស់ម៉ូល (M) គឺជាម៉ាស់នៃសារធាតុដែលចាប់យកក្នុងម៉ូលមួយ ឬបើមិនដូច្នេះទេ វាគឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលមួយនៃសារធាតុមួយ។

ម៉ាស់ម៉ូលេគុល
- ថេររបស់ Avogadro

ឯកតាម៉ាស៖ [M]=1 គីឡូក្រាម/mol ។

រូបមន្តសម្រាប់ដោះស្រាយបញ្ហា

រូបមន្តទាំងនេះត្រូវបានទទួលដោយការជំនួសរូបមន្តខាងលើ។

បរិមាណនៃសារធាតុណាមួយ។

និយមន័យ ១

ទ្រឹស្តី Kinetic ម៉ូលេគុល- នេះគឺជាគោលលទ្ធិនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃរូបធាតុ ដោយផ្អែកទៅលើគំនិតនៃអត្ថិភាពនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល ដែលជាភាគល្អិតតូចបំផុតនៃសារធាតុគីមី។

បទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តីម៉ូលេគុល-kinetic នៃម៉ូលេគុល៖

1. សារធាតុទាំងអស់អាចស្ថិតក្នុងសភាពរាវ រឹង និងឧស្ម័ន។ ពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើងពីភាគល្អិតដែលបង្កើតឡើងពីអាតូម។ ម៉ូលេគុលបឋមអាចមានរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ ពោលគឺពួកវាអាចមានអាតូមជាច្រើន។ ម៉ូលេគុល និងអាតូម គឺជាភាគល្អិតអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី ដែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ទទួលបន្ទុកអគ្គិសនីបន្ថែម ហើយប្រែទៅជាអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន។
2. អាតូម និងម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីជាបន្តបន្ទាប់។
3. ភាគល្អិតដែលមានលក្ខណៈអគ្គិសនីនៃកម្លាំងមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក។

បទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃ MKT និងឧទាហរណ៍របស់ពួកគេត្រូវបានរាយខាងលើ។ រវាងភាគល្អិតមានឥទ្ធិពលទំនាញតូចមួយ។

រូបភាពទី 3 ។ មួយ។ មួយ។ គន្លងនៃភាគល្អិត Brownian ។

និយមន័យ ២

ចលនា Brownian នៃម៉ូលេគុល និងអាតូមបញ្ជាក់ពីអត្ថិភាពនៃបទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល ហើយបញ្ជាក់វាដោយពិសោធន៍។ ចលនាកម្ដៅនៃភាគល្អិតនេះកើតឡើងជាមួយនឹងម៉ូលេគុលដែលផ្អាកនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន។

ការពិសោធន៍ការបញ្ជាក់នៃបទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល

នៅឆ្នាំ 1827 R. Brown បានរកឃើញចលនានេះ ដែលបណ្តាលមកពីការប៉ះពាល់ចៃដន្យ និងចលនានៃម៉ូលេគុល។ ដោយសារដំណើរការមានភាពច្របូកច្របល់ ការវាយដំមិនអាចមានតុល្យភាពរវាងគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដូច្នេះការសន្និដ្ឋានថាល្បឿននៃភាគល្អិត Brownian មិនអាចថេរបានទេ វាត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរឥតឈប់ឈរ ហើយចលនាទិសដៅត្រូវបានបង្ហាញជា zigzag ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 ។ មួយ។ មួយ។

A. Einstein បាននិយាយអំពីចលនា Brownian ក្នុងឆ្នាំ 1905 ។ ទ្រឹស្ដីរបស់គាត់ត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ J. Perrin ក្នុងឆ្នាំ 1908 - 1911 ។

និយមន័យ ៣

លទ្ធផលពីទ្រឹស្តីរបស់អែងស្តែង៖ អុហ្វសិតការ៉េ< r 2 >នៃភាគល្អិត Brownian ទាក់ទងទៅនឹងទីតាំងដំបូង ជាមធ្យមលើភាគល្អិត Brownian ជាច្រើនគឺសមាមាត្រទៅនឹងពេលវេលាសង្កេត t ។

កន្សោម< r 2 >=D t ពន្យល់ពីច្បាប់នៃការសាយភាយ។ យោងតាមទ្រឹស្តី យើងមានថា D កើនឡើងឯកតាជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ ចលនាចៃដន្យអាចមើលឃើញនៅក្នុងវត្តមាននៃការសាយភាយ។

និយមន័យ ៤

ការសាយភាយ- នេះគឺជានិយមន័យនៃបាតុភូតនៃការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុជាប់គ្នាពីរឬច្រើនចូលទៅក្នុងគ្នាទៅវិញទៅមក។

ដំណើរការនេះកើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្នុងឧស្ម័ន inhomogeneous ។ សូមអរគុណចំពោះឧទាហរណ៍នៃការសាយភាយដែលមានដង់ស៊ីតេខុសៗគ្នា ល្បាយដូចគ្នាអាចទទួលបាន។ នៅពេលដែលអុកស៊ីសែន O 2 និងអ៊ីដ្រូសែន H 2 ស្ថិតនៅក្នុងកប៉ាល់តែមួយជាមួយនឹងភាគថាស នៅពេលដែលវាត្រូវបានយកចេញ ឧស្ម័នចាប់ផ្តើមលាយបញ្ចូលគ្នា បង្កើតជាល្បាយគ្រោះថ្នាក់។ ដំណើរការនេះគឺអាចធ្វើទៅបាននៅពេលដែលអ៊ីដ្រូសែនស្ថិតនៅកំពូល ហើយអុកស៊ីសែនស្ថិតនៅខាងក្រោម។

ដំណើរការជ្រៀតចូលក៏កើតឡើងនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែរ ប៉ុន្តែយឺតជាង។ ប្រសិនបើយើងរំលាយជាតិស្ករក្នុងទឹក នោះយើងទទួលបានដំណោះស្រាយដូចគ្នា ដែលជាឧទាហរណ៍ច្បាស់លាស់នៃដំណើរការសាយភាយនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែង ការលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងអង្គធាតុរាវ និងឧស្ម័នត្រូវបានបិទបាំងដោយដំណើរការនៃការលាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងឆាប់រហ័ស ឧទាហរណ៍នៅពេលដែលចរន្ត convection កើតឡើង។

ការសាយភាយនៃសារធាតុរាវត្រូវបានសម្គាល់ដោយល្បឿនយឺតរបស់វា។ ប្រសិនបើផ្ទៃអន្តរកម្មនៃលោហធាតុត្រូវបានសម្អាត នោះគេអាចមើលឃើញថា ក្នុងរយៈពេលយូរ អាតូមនៃលោហៈផ្សេងទៀតនឹងលេចឡើងនៅក្នុងពួកវានីមួយៗ។

និយមន័យ ៥

ការសាយភាយ និងចលនា Brownian ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបាតុភូតដែលទាក់ទង។

ជាមួយនឹងការជ្រៀតចូលនៃភាគល្អិតនៃសារធាតុទាំងពីរ ចលនាគឺចៃដន្យ ពោលគឺមានចលនាកម្ដៅដ៏ច្របូកច្របល់នៃម៉ូលេគុល។

កម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងម៉ូលេគុលពីរអាស្រ័យលើចម្ងាយរវាងពួកវា។ ម៉ូលេគុលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ នៅចម្ងាយធំ កម្លាំងនៃការទាក់ទាញអន្តរម៉ូលេគុលគ្របដណ្ដប់ នៅចម្ងាយតូច កម្លាំងច្រណែនឈ្នះ។

រូបភាព 3 . 1 . 2 បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃកម្លាំងលទ្ធផល F និងថាមពលសក្តានុពល E p នៃអន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុលនៅលើចំងាយរវាងមជ្ឈមណ្ឌលរបស់ពួកគេ។ នៅចម្ងាយ r = r 0 កម្លាំងអន្តរកម្មបាត់។ ចម្ងាយនេះត្រូវបានយកតាមលក្ខខណ្ឌជាអង្កត់ផ្ចិតនៃម៉ូលេគុល។ នៅ r = r 0 ថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មគឺតិចតួចបំផុត។

និយមន័យ ៦

ដើម្បីផ្លាស់ទីម៉ូលេគុលពីរដាច់ពីគ្នាជាមួយចម្ងាយ r 0 , E 0 គួរតែត្រូវបានរាយការណ៍ ហៅថា ការភ្ជាប់ថាមពល ឬជម្រៅអណ្តូងសក្តានុពល។

រូបភាពទី 3 ។ មួយ។ ២.អំណាចនៃអន្តរកម្ម ចនិងថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មអ៊ី ទំ ម៉ូលេគុលពីរ។ F > 0- កម្លាំងច្រណែន ច< 0 - កម្លាំងទំនាញ។

ដោយសារម៉ូលេគុលមានទំហំតូច ម៉ូលេគុលសាមញ្ញអាចមិនលើសពី 10 ទៅ 10 ម៉ែត្រ។ ម៉ូលេគុលដែលស្មុគស្មាញអាចឈានដល់ទំហំធំជាងរាប់រយដង។

និយមន័យ ៧

ចលនាចៃដន្យចៃដន្យនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានគេហៅថា ចលនាកម្ដៅ។

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ថាមពល kinetic នៃចលនាកម្ដៅកើនឡើង។ នៅសីតុណ្ហភាពទាប ថាមពល kinetic ជាមធ្យមក្នុងករណីភាគច្រើនគឺតិចជាងសក្តានុពលនៃជម្រៅអណ្តូង E 0 ។ ករណី​នេះ​បង្ហាញ​ថា​ម៉ូលេគុល​ហូរ​ចូល​ទៅ​ក្នុង​អង្គធាតុ​រាវ ឬ​រឹង​ដែល​មាន​ចម្ងាយ​មធ្យម​រវាង​ពួកវា r 0 ។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ថាមពល kinetic ជាមធ្យមនៃម៉ូលេគុលលើសពី E 0 បន្ទាប់មកពួកវាហើរដាច់ពីគ្នា ហើយបង្កើតជាសារធាតុឧស្ម័ន។

នៅក្នុងអង្គធាតុរឹង ម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីដោយចៃដន្យជុំវិញមជ្ឈមណ្ឌលថេរ ពោលគឺទីតាំងលំនឹង។ នៅក្នុងលំហ វាអាចត្រូវបានចែកចាយក្នុងលក្ខណៈមិនទៀងទាត់ (ក្នុងរូបកាយអាម៉ូនិក) ឬជាមួយនឹងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធភាគច្រើនដែលបានបញ្ជាទិញ (សាកសពគ្រីស្តាល់)។

ស្ថានភាពសរុបនៃសារធាតុ

សេរីភាពនៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានគេឃើញនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ព្រោះវាមិនមានការភ្ជាប់ទៅនឹងចំណុចកណ្តាល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានចលនាពេញមួយកម្រិតសំឡេង។ នេះពន្យល់ពីភាពរលោងរបស់វា។

និយមន័យ ៨

ប្រសិនបើម៉ូលេគុលនៅជិត ពួកវាអាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធតាមលំដាប់ជាមួយនឹងម៉ូលេគុលជាច្រើន។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះ លំដាប់បិទ។ បញ្ជាពីចម្ងាយលក្ខណៈនៃសាកសពគ្រីស្តាល់។

ចម្ងាយនៃឧស្ម័នរវាងម៉ូលេគុលគឺធំជាង ដូច្នេះកម្លាំងសម្ដែងគឺតូច ហើយចលនារបស់វាដើរតាមបន្ទាត់ត្រង់មួយ រង់ចាំការប៉ះទង្គិចបន្ទាប់ទៀត។ តម្លៃ 10 - 8 ម៉ែត្រគឺជាចម្ងាយមធ្យមរវាងម៉ូលេគុលខ្យល់នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។ ដោយសារអន្តរកម្មនៃកម្លាំងខ្សោយ ឧស្ម័នពង្រីក និងអាចបំពេញបរិមាណណាមួយនៃនាវា។ នៅពេលដែលអន្តរកម្មរបស់ពួកគេមានទំនោរទៅសូន្យ នោះមនុស្សម្នាក់និយាយអំពីតំណាងនៃឧស្ម័នដ៏ល្អមួយ។

គំរូ Kinetic នៃឧស្ម័នដ៏ល្អ

គិតជាមីក្រូ បរិមាណសារធាតុត្រូវបានចាត់ទុកថាសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនភាគល្អិត។

និយមន័យ ៩

ប្រជ្រុយ- នេះគឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានភាគល្អិតច្រើន (ម៉ូលេគុល) ដោយសារមានអាតូមក្នុង 0,012 ទៅ g នៃកាបូន C 12 ។ ម៉ូលេគុលកាបូនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាតូមមួយ។ វាធ្វើតាមថា 1 ម៉ូលនៃសារធាតុមួយមានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា។ លេខនេះត្រូវបានគេហៅថា អចិន្ត្រៃយ៍ អាវ៉ូហ្គាដូ N A: N A \u003d 6, 02 ċ 1023 mol - ១.

រូបមន្តសម្រាប់កំណត់បរិមាណសារធាតុ ν ត្រូវបានសរសេរជាសមាមាត្រ N នៃចំនួនភាគល្អិតទៅនឹងថេរ Avogadro N A: ν = N N A ។

និយមន័យ ១០

ម៉ាស់នៃមួយ mole នៃសារធាតុមួយ។ហៅម៉ាសម៉ូលេគុល M. វាត្រូវបានជួសជុលក្នុងទម្រង់រូបមន្ត M \u003d N A ċ m 0 ។

កន្សោម​នៃ​ម៉ាស​ម៉ូលេគុល​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ជា​គីឡូក្រាម​ក្នុង​មួយ​ម៉ូល (k g/mol ខ)។

និយមន័យ ១១

ប្រសិនបើសារធាតុមានអាតូមមួយនៅក្នុងសមាសភាពរបស់វា នោះវាជាការសមរម្យក្នុងការនិយាយអំពីម៉ាស់អាតូមនៃភាគល្អិត។ ឯកតានៃអាតូមគឺ 1 12 ម៉ាស់នៃអ៊ីសូតូបកាបូន C 12 ហៅថា ឯកតាម៉ាស់អាតូមហើយសរសេរជា ( ក. បរិភោគ។): 1 ក. e. m. \u003d 1, 66 ċ 10 - 27 ទៅ g ។

តម្លៃនេះស្របគ្នានឹងម៉ាស់ប្រូតុង និងនឺត្រុង។

និយមន័យ ១២

សមាមាត្រនៃម៉ាស់អាតូម ឬម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យទៅ 1 12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូនត្រូវបានគេហៅថា ម៉ាសដែលទាក់ទង។

ប្រសិនបើអ្នកសម្គាល់ឃើញមានកំហុសនៅក្នុងអត្ថបទ សូមបន្លិចវា ហើយចុច Ctrl+Enter

ទ្រឹស្តី Kinetic ម៉ូលេគុល(អក្សរកាត់ MKT) - ទ្រឹស្តីដែលបានកើតឡើងនៅសតវត្សទី 19 ហើយពិចារណាលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុ ភាគច្រើនជាឧស្ម័ន ពីទស្សនៈនៃបទប្បញ្ញត្តិត្រឹមត្រូវចំនួនបី៖

សាកសពទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិត។ អាតូម, ម៉ូលេគុលនិង អ៊ីយ៉ុង;

ភាគល្អិតកំពុងបន្ត វឹកវរចលនា (កំដៅ);

ភាគល្អិតមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក ការប៉ះទង្គិចគ្នាយ៉ាងពិតប្រាកដ.

MKT បានក្លាយជាទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយ ហើយត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការពិតពិសោធន៍មួយចំនួន។ ភស្តុតាងសំខាន់ៗនៃបទប្បញ្ញត្តិនៃ ICT គឺ៖

ការសាយភាយ

ចលនា Brownian

ផ្លាស់ប្តូរ រដ្ឋសរុបសារធាតុ

ដោយផ្អែកលើ MCT សាខាមួយចំនួននៃរូបវិទ្យាទំនើបត្រូវបានបង្កើតឡើង ជាពិសេសគឺ kinetics រាងកាយនិង មេកានិចស្ថិតិ. នៅក្នុងសាខានៃរូបវិទ្យាទាំងនេះ មិនត្រឹមតែប្រព័ន្ធម៉ូលេគុល (អាតូមិច ឬអ៊ីយ៉ុង) ប៉ុណ្ណោះទេ ដែលត្រូវបានសិក្សា ដែលមិនត្រឹមតែនៅក្នុងចលនា "កំដៅ" ប៉ុណ្ណោះទេ ហើយមានអន្តរកម្មមិនត្រឹមតែតាមរយៈការប៉ះទង្គិចគ្នាយ៉ាងពិតប្រាកដនោះទេ។ ពាក្យទ្រឹស្ដីម៉ូលេគុល-គីណេទិច មិនត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យាទំនើបទៀតទេ ទោះបីជាវាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សាលើមុខវិជ្ជារូបវិទ្យាទូទៅក៏ដោយ។

ឧស្ម័នដ៏ល្អ - គំរូគណិតវិទ្យា ឧស្ម័នដែលសន្មត់ថាៈ ១) ថាមពលសក្តានុពលអន្តរកម្ម ម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានមិនអើពើបើប្រៀបធៀបទៅនឹង ថាមពល kinetic; 2) បរិមាណសរុបនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នគឺមានការធ្វេសប្រហែស។ មិនមានកម្លាំងទាក់ទាញ ឬការច្រានចោលរវាងម៉ូលេគុល ការប៉ះទង្គិចនៃភាគល្អិតរវាងខ្លួនគេ និងជាមួយនឹងជញ្ជាំងនៃនាវានោះទេ។ យឺតយ៉ាវហើយពេលវេលាអន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុលគឺមានភាពធ្វេសប្រហែសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងពេលវេលាមធ្យមរវាងការប៉ះទង្គិច។ នៅក្នុងគំរូពង្រីកនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិ ភាគល្អិតដែលវាត្រូវបានផ្សំក៏មានរូបរាងជាទម្រង់យឺត។ ស្វ៊ែរឬ ពងក្រពើដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីយកទៅក្នុងគណនីថាមពលនៃការបកប្រែមិនត្រឹមតែប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងចលនាបង្វិល - លំយោលក៏ដូចជាមិនត្រឹមតែកណ្តាលប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏ជាការប៉ះទង្គិចមិនកណ្តាលនៃភាគល្អិតជាដើម។

មានឧស្ម័នឧត្តមគតិបុរាណ (លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាត្រូវបានចេញមកពីច្បាប់នៃមេកានិចបុរាណ និងត្រូវបានពិពណ៌នា ស្ថិតិ Boltzmann)និង quantum ideal gas (លក្ខណៈសម្បត្តិត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់នៃ quantum mechanics ដែលពិពណ៌នាដោយអ្នកស្ថិតិ ហ្វែមី - ឌីរ៉ាកឬ បូស - អែងស្តែង)

ឧស្ម័នដ៏ល្អបុរាណ

បរិមាណនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិអាស្រ័យតាមលីនេអ៊ែរលើសីតុណ្ហភាពនៅសម្ពាធថេរ

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិផ្អែកលើគោលគំនិត kinetic ម៉ូលេគុល ត្រូវបានកំណត់ដោយផ្អែកលើគំរូរូបវន្តនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិ ដែលក្នុងនោះការសន្មត់ខាងក្រោមត្រូវបានធ្វើឡើង៖

ក្នុងករណីនេះ ភាគល្អិតឧស្ម័នផ្លាស់ទីដោយឯករាជ្យពីគ្នាទៅវិញទៅមក សម្ពាធឧស្ម័ននៅលើជញ្ជាំងគឺស្មើនឹងសន្ទុះសរុបដែលបានផ្ទេរនៅពេលដែលភាគល្អិតប៉ះនឹងជញ្ជាំងក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ ថាមពលខាងក្នុង- ផលបូកនៃថាមពលនៃភាគល្អិតឧស្ម័ន។

យោងតាមរូបមន្តសមមូល ឧស្ម័នដ៏ល្អ គឺជាឧស្ម័នដែលគោរពតាមក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ច្បាប់របស់ Boyle - Mariotteនិង ហ្គេយ លូសាក់ នោះគឺ៖

កន្លែងណាជាសម្ពាធ និងជាសីតុណ្ហភាពដាច់ខាត។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃឧស្ម័នដ៏ល្អត្រូវបានពិពណ៌នា សមីការ Mendeleev-Clapeyron

,

កន្លែងណា - , - ទម្ងន់, - ម៉ាសថ្គាម.

កន្លែងណា - ការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិត, - ថេររបស់ Boltzmann.

សម្រាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អណាមួយ សមាមាត្រ Mayer:

កន្លែងណា - អថេរឧស្ម័នសកល, - ថ្គាម សមត្ថភាពកំដៅនៅសម្ពាធថេរ - សមត្ថភាពកំដៅម៉ូលេគុលនៅបរិមាណថេរ។

ការគណនាស្ថិតិនៃការបែងចែកល្បឿននៃម៉ូលេគុលត្រូវបានអនុវត្តដោយ Maxwell ។

ពិចារណាលទ្ធផលដែលទទួលបានដោយ Maxwell ក្នុងទម្រង់ជាក្រាហ្វ។

ម៉ូលេគុលឧស្ម័នប៉ះទង្គិចគ្នាឥតឈប់ឈរ នៅពេលពួកវាផ្លាស់ទី។ ល្បឿននៃម៉ូលេគុលនីមួយៗផ្លាស់ប្តូរនៅពេលប៉ះទង្គិច។ វាអាចកើនឡើងនិងធ្លាក់ចុះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយល្បឿន RMS នៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថានៅក្នុងឧស្ម័ននៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយការចែកចាយល្បឿនថេរនៃម៉ូលេគុលមិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលាដែលគោរពតាមច្បាប់ស្ថិតិជាក់លាក់មួយ។ ល្បឿននៃម៉ូលេគុលបុគ្គលអាចផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា ប៉ុន្តែសមាមាត្រនៃម៉ូលេគុលដែលមានល្បឿនក្នុងជួរល្បឿនជាក់លាក់មួយនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការលើកសំណួរ: តើម៉ូលេគុលប៉ុន្មានមានល្បឿនជាក់លាក់។ ការពិតគឺថា ទោះបីជាចំនួនម៉ូលេគុលមានទំហំធំណាស់ក្នុងបរិមាណតូចក៏ដោយ ប៉ុន្តែចំនួននៃតម្លៃល្បឿនគឺមានទំហំធំតាមអំពើចិត្ត (ជាលេខនៅក្នុងស៊េរីបន្តបន្ទាប់គ្នា) ហើយវាអាចកើតឡើងដែលថាមិនមែនម៉ូលេគុលតែមួយមាន ល្បឿនដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

អង្ករ។ ៣.៣

បញ្ហានៃការចែកចាយម៉ូលេគុលលើល្បឿន គួរតែត្រូវបានបង្កើតដូចខាងក្រោម។ អនុញ្ញាតឱ្យមានបរិមាណឯកតា នម៉ូលេគុល។ តើសមាមាត្រនៃម៉ូលេគុលមានល្បឿនមកពីណា v 1 ទៅ v 1 + ∆ v? នេះគឺជាកិច្ចការស្ថិតិ។

ដោយផ្អែកលើបទពិសោធន៍របស់ Stern វាអាចត្រូវបានគេរំពឹងទុកថាចំនួនម៉ូលេគុលដ៏ធំបំផុតនឹងមានល្បឿនមធ្យមមួយចំនួន ហើយសមាមាត្រនៃម៉ូលេគុលលឿន និងយឺតមិនមានទំហំធំខ្លាំងនោះទេ។ ការវាស់វែងចាំបាច់បានបង្ហាញថាប្រភាគនៃម៉ូលេគុល សំដៅទៅលើចន្លោះល្បឿន Δ v, i.e. មានទម្រង់បង្ហាញក្នុងរូប។ ៣.៣. Maxwell ក្នុងឆ្នាំ 1859 តាមទ្រឹស្តីបានកំណត់មុខងារនេះដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីប្រូបាប៊ីលីតេ។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក វាត្រូវបានគេហៅថាមុខងារចែកចាយល្បឿននៃម៉ូលេគុល ឬច្បាប់ Maxwell ។

ចូរយើងទាញយកមុខងារចែកចាយល្បឿននៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នដ៏ល្អ

- ចន្លោះពេលល្បឿននៅជិតល្បឿន .

គឺជាចំនួនម៉ូលេគុលដែលល្បឿនរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពេល
.

គឺជាចំនួនម៉ូលេគុលក្នុងបរិមាណដែលបានពិចារណា។

- មុំនៃម៉ូលេគុលដែលល្បឿនរបស់វាជារបស់ចន្លោះពេល
.

គឺជាប្រភាគនៃម៉ូលេគុលក្នុងចន្លោះល្បឿនឯកតានៅជិតល្បឿន .

- រូបមន្តរបស់ Maxwell ។

ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រស្ថិតិរបស់ Maxwell យើងទទួលបានរូបមន្តដូចខាងក្រោមៈ

.

គឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយ
គឺជាថេរ Boltzmann ។

ល្បឿនដែលទំនងបំផុតត្រូវបានកំណត់ពីលក្ខខណ្ឌ
.

ការដោះស្រាយយើងទទួលបាន
;
.

សម្គាល់ b/w
.

បន្ទាប់មក
.

ចូរយើងគណនាប្រភាគនៃម៉ូលេគុលក្នុងជួរល្បឿនដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅជិតល្បឿនដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងទិសដៅដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

.

.

គឺជាសមាមាត្រនៃម៉ូលេគុលដែលមានល្បឿនក្នុងចន្លោះពេល
,
,
.

ដោយបង្កើតគំនិតរបស់ Maxwell Boltzmann បានគណនាការចែកចាយល្បឿននៃម៉ូលេគុលនៅក្នុងវាលកម្លាំងមួយ។ ផ្ទុយទៅនឹងការចែកចាយ Maxwell ការចែកចាយ Boltzmann ប្រើផលបូកនៃថាមពល kinetic និងសក្តានុពលជំនួសឱ្យថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុល។

នៅក្នុងការចែកចាយ Maxwell:
.

នៅក្នុងការចែកចាយ Boltzmann:
.

នៅក្នុងវាលទំនាញមួយ។

.

រូបមន្តសម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលឧស្ម័នដ៏ល្អគឺ៖

និង រៀងគ្នា។

គឺជាការចែកចាយ Boltzmann ។

គឺជាការប្រមូលផ្តុំនៃម៉ូលេគុលនៅលើផ្ទៃផែនដី។

- កំហាប់ម៉ូលេគុលនៅកម្ពស់ .

សមត្ថភាពកំដៅ។

សមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយគឺជាបរិមាណរាងកាយស្មើនឹងសមាមាត្រ

,
.

សមត្ថភាពកំដៅនៃមួយ mole - សមត្ថភាពកំដៅ molar

.

ដោយសារតែ
- ដំណើរការមុខងារ
បន្ទាប់មក
.

ពិចារណា

;

;



.

- រូបមន្តរបស់ Mayer ។

នោះ។ បញ្ហានៃការគណនាសមត្ថភាពកំដៅត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាការស្វែងរក .

.

សម្រាប់មួយ mole:

ដូច្នេះ
.

ឧស្ម័នឌីអាតូមិក (O 2, N 2, Cl 2, CO ជាដើម) ។

(ម៉ូដែល dumbbell រឹង) ។

ចំនួនសរុបនៃកម្រិតសេរីភាព៖

.

បន្ទាប់មក
បន្ទាប់មក

;
.

នេះមានន័យថាសមត្ថភាពកំដៅត្រូវតែថេរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយបទពិសោធន៍បង្ហាញថាសមត្ថភាពកំដៅអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពត្រូវបានបន្ទាប ទីមួយដឺក្រេរំញ័រនៃសេរីភាពគឺ "ជាប់គាំង" ហើយបន្ទាប់មកដឺក្រេរង្វិលនៃសេរីភាព។

យោងតាមច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច ថាមពលនៃលំយោលអាម៉ូនិកដែលមានប្រេកង់បុរាណអាចទទួលយកបានតែលើសំណុំនៃតម្លៃដាច់ដោយឡែកប៉ុណ្ណោះ។

ឧស្ម័នប៉ូលីអាតូមិក (H 2 O, CH 4, C 4 H 10 O ។ ល។ ) ។

;
;
;

ចូរយើងប្រៀបធៀបទិន្នន័យទ្រឹស្តីជាមួយនឹងទិន្នន័យពិសោធន៍។

វាច្បាស់ណាស់។ ឧស្ម័នអាតូមិក 2 ស្មើនឹង ប៉ុន្តែការផ្លាស់ប្តូរនៅសីតុណ្ហភាពទាបផ្ទុយទៅនឹងទ្រឹស្តីសមត្ថភាពកំដៅ។

ផ្លូវកោងបែបនេះ ពី ថ្លែងទីបន្ទាល់ចំពោះ "ការបង្កក" នៃកម្រិតនៃសេរីភាព។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដឺក្រេនៃសេរីភាពបន្ថែមត្រូវបានភ្ជាប់  ទិន្នន័យទាំងនេះបានធ្វើឱ្យមានការសង្ស័យទៅលើទ្រឹស្តីបទចែកចាយឯកសណ្ឋាន។ រូបវិទ្យាទំនើបធ្វើឱ្យវាអាចពន្យល់ពីភាពអាស្រ័យ ពី ដោយប្រើគំនិត quantum ។

ស្ថិតិ Quantum បានលុបបំបាត់ការលំបាកក្នុងការពន្យល់ពីការពឹងផ្អែកនៃសមត្ថភាពកំដៅនៃឧស្ម័ន (ជាពិសេសឧស្ម័នឌីអាតូម) លើសីតុណ្ហភាព។ យោងតាមបទប្បញ្ញត្តិនៃមេកានិចកង់ទិច ថាមពលនៃចលនាបង្វិលនៃម៉ូលេគុល និងថាមពលនៃការរំញ័រនៃអាតូមអាចទទួលយកបានតែលើតម្លៃដាច់ពីគ្នាប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើថាមពលនៃចលនាកម្ដៅមានតិចជាងភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃកម្រិតថាមពលជិតខាង () នោះការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលមិនធ្វើឱ្យមានកម្រិតនៃការបង្វិល និងរំញ័រនៃសេរីភាពនោះទេ។ ដូច្នេះ នៅសីតុណ្ហភាពទាប ឥរិយាបទនៃឧស្ម័នឌីអាតូមិក គឺស្រដៀងទៅនឹង ម៉ូណាតូមិក។ ដោយសារភាពខុសគ្នារវាងកម្រិតថាមពលបង្វិលជិតខាងគឺតូចជាងរវាងកម្រិតរំញ័រជិតខាង ( ) បន្ទាប់មកជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ការបង្វិលដឺក្រេនៃសេរីភាពត្រូវបានរំភើបជាលើកដំបូង។ ជាលទ្ធផលសមត្ថភាពកំដៅកើនឡើង។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពបន្ថែមទៀត កម្រិតរំញ័រនៃសេរីភាពក៏រំភើបផងដែរ ហើយការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃសមត្ថភាពកំដៅកើតឡើង។ A. Einstein ប្រហែលជឿថារំញ័រនៃអាតូមនៃបន្ទះគ្រីស្តាល់គឺឯករាជ្យ។ ដោយប្រើគំរូនៃគ្រីស្តាល់ជាសំណុំនៃលំយោលអាម៉ូនិកដែលរំកិលដោយឯករាជ្យជាមួយនឹងប្រេកង់ដូចគ្នានោះគាត់បានបង្កើតទ្រឹស្តី Quantum គុណភាពនៃសមត្ថភាពកំដៅនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ ទ្រឹស្ដីនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់ដោយ Debye ដែលបានគិតគូរថា ការរំញ័រនៃអាតូមនៅក្នុងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់គឺមិនឯករាជ្យទេ។ ដោយបានពិចារណាលើវិសាលគមប្រេកង់បន្តនៃលំយោល Debye បានបង្ហាញថាការរួមចំណែកសំខាន់ចំពោះថាមពលជាមធ្យមនៃលំយោលកង់ទិចគឺធ្វើឡើងដោយការយោលនៅប្រេកង់ទាបដែលត្រូវគ្នានឹងរលកយឺត។ ភាពរំជើបរំជួលដោយកំដៅនៃវត្ថុរឹងអាចត្រូវបានគេពិពណ៌នាថាជារលកយឺតដែលរីករាលដាលនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ យោងតាម ​​corpuscular-wave dualism នៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃរូបធាតុ រលកយឺតនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយ quasiparticles-phononsដែលមានថាមពល។ phonon គឺជាបរិមាណថាមពលនៃរលកយឺត ដែលជាការរំជើបរំជួលបឋមដែលមានឥរិយាបទដូចជាមីក្រូភាគល្អិត។ដូចជាបរិមាណនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកបាននាំឱ្យមានគំនិតនៃផូថុនដូច្នេះបរិមាណនៃរលកយឺត (ជាលទ្ធផលនៃរំញ័រកំដៅនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុរឹង) នាំឱ្យមានគំនិតនៃ phonons ។ ថាមពលនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់គឺជាផលបូកនៃថាមពលនៃឧស្ម័ន phonon ។ Quasiparticles (ជាពិសេស phonons) គឺខុសគ្នាខ្លាំងពី microparticles ធម្មតា (អេឡិចត្រុង ប្រូតុង នឺត្រុង។

Phonons មិន​អាច​កើត​ឡើង​ក្នុង​កន្លែង​ខ្វះ​ចន្លោះ​ទេ វា​មាន​តែ​ក្នុង​គ្រីស្តាល់​ប៉ុណ្ណោះ។

សន្ទុះនៃ phonon មានលក្ខណៈប្លែក៖ នៅពេលដែល phonons បុកគ្នាក្នុងគ្រីស្តាល់ សន្ទុះរបស់វាអាចផ្ទេរទៅគ្រីស្តាល់បន្ទះឈើក្នុងផ្នែកដាច់ដោយឡែក - សន្ទុះមិនត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងករណីនេះទេ។ ដូច្នេះក្នុងករណី phonons មួយនិយាយអំពី quasi-momentum ។

Phonons មានសូន្យវិល និងជា bosons ដូច្នេះហើយ phonon gas គោរពតាមស្ថិតិ Bose-Einstein ។

Phonons អាច​ត្រូវ​បាន​បញ្ចេញ និង​ស្រូប​យក ប៉ុន្តែ​ចំនួន​របស់​វា​មិន​ត្រូវ​បាន​រក្សា​ថេរ​ឡើយ។

ការអនុវត្តស្ថិតិ Bose-Einstein ទៅនឹងឧស្ម័ន phonon (ឧស្ម័ននៃភាគល្អិត Bose ឯករាជ្យ) បាននាំ Debye ដល់ការសន្និដ្ឋានបរិមាណដូចខាងក្រោម។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដែលខ្ពស់ជាងលក្ខណៈសីតុណ្ហភាព Debye (តំបន់បុរាណ) សមត្ថភាពកំដៅនៃសារធាតុរឹងត្រូវបានពិពណ៌នាដោយច្បាប់ Dulong និង Petit យោងទៅតាមដែលសមត្ថភាពកំដៅថ្គាមនៃរូបកាយសាមញ្ញគីមីនៅក្នុងស្ថានភាពគ្រីស្តាល់គឺដូចគ្នា និងមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ នៅសីតុណ្ហភាពទាប នៅពេលដែល (តំបន់បរិមាណ) សមត្ថភាពកំដៅគឺសមាមាត្រទៅនឹងថាមពលទីបីនៃសីតុណ្ហភាពទែរម៉ូឌីណាមិកៈ លក្ខណៈសីតុណ្ហភាព Debye គឺ៖ ប្រេកង់កំណត់នៃការរំញ័រយឺតនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់នៅឯណា។

គោលគំនិតកណ្តាលនៃប្រធានបទនេះគឺជាគោលគំនិតនៃម៉ូលេគុល; ភាពស្មុគស្មាញនៃការ assimilation របស់វាដោយសិស្សសាលាគឺដោយសារតែការពិតដែលថាម៉ូលេគុលគឺជាវត្ថុដែលមិនអាចមើលឃើញដោយផ្ទាល់។ ដូច្នេះហើយ គ្រូត្រូវតែបញ្ចុះបញ្ចូលសិស្សថ្នាក់ទីដប់អំពីការពិតនៃមីក្រូកូស អំពីលទ្ធភាពនៃចំណេះដឹងរបស់វា។ ក្នុងន័យនេះ ការយកចិត្តទុកដាក់ជាច្រើនត្រូវបានបង់ទៅឱ្យការពិចារណាលើការពិសោធន៍ដែលបញ្ជាក់ពីអត្ថិភាព និងចលនានៃម៉ូលេគុល និងអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់គណនាលក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់ពួកគេ (ការពិសោធន៍បុរាណរបស់ Perrin, Rayleigh និង Stern) ។ លើស​ពី​នេះ​ទៀត គួរតែ​ធ្វើ​ឱ្យ​សិស្ស​ស្គាល់​ពី​វិធីសាស្ត្រ​គណនា​សម្រាប់​កំណត់​លក្ខណៈ​នៃ​ម៉ូលេគុល ។ នៅពេលពិចារណាលើភស្តុតាងសម្រាប់អត្ថិភាព និងចលនានៃម៉ូលេគុល សិស្សត្រូវបានប្រាប់អំពីការសង្កេតរបស់ Brown អំពីចលនាចៃដន្យនៃភាគល្អិតព្យួរតូចៗ ដែលមិនបានបញ្ឈប់ក្នុងអំឡុងពេលទាំងមូលនៃការសង្កេត។ នៅពេលនោះ ការពន្យល់ត្រឹមត្រូវអំពីមូលហេតុនៃចលនានេះមិនត្រូវបានផ្តល់ឱ្យទេ ហើយមានតែបន្ទាប់ពីជិត 80 ឆ្នាំ A. Einstein និង M. Smoluchovsky បានសាងសង់ឡើង ហើយ J. Perrin បានធ្វើការពិសោធន៍បញ្ជាក់ពីទ្រឹស្តីនៃចលនា Brownian ។ ពីការពិចារណាលើការពិសោធន៍របស់ Brown ចាំបាច់ត្រូវធ្វើការសន្និដ្ឋានដូចខាងក្រោមៈ ក) ចលនានៃភាគល្អិត Brownian គឺបណ្តាលមកពីឥទ្ធិពលនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលភាគល្អិតទាំងនេះត្រូវបានផ្អាក។ ខ) ចលនា Brownian គឺបន្ត និងចៃដន្យ វាអាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុដែលភាគល្អិតត្រូវបានផ្អាក។ គ) ចលនានៃភាគល្អិត Brownian ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីវិនិច្ឆ័យចលនានៃម៉ូលេគុលនៃឧបករណ៍ផ្ទុកដែលភាគល្អិតទាំងនេះស្ថិតនៅ; ឃ) ចលនា Brownian បង្ហាញពីអត្ថិភាពនៃម៉ូលេគុល ចលនារបស់ពួកគេ និងធម្មជាតិបន្ត និងច្របូកច្របល់នៃចលនានេះ។ ការបញ្ជាក់ពីធម្មជាតិនៃចលនានៃម៉ូលេគុលនេះត្រូវបានទទួលនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់អ្នករូបវិទ្យាជនជាតិបារាំង Dunoyer (1911) ដែលបង្ហាញថាម៉ូលេគុលឧស្ម័នផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា ហើយក្នុងករណីដែលគ្មានការប៉ះទង្គិច ចលនារបស់ពួកគេគឺ rectilinear ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះគ្មាននរណាម្នាក់សង្ស័យពីការពិតនៃអត្ថិភាពនៃម៉ូលេគុលនោះទេ។ ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាបានធ្វើឱ្យវាអាចសង្កេតដោយផ្ទាល់នូវម៉ូលេគុលធំៗ។ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យអមដំណើររឿងអំពីចលនា Brownian ជាមួយនឹងការបង្ហាញគំរូនៃចលនា Brownian ក្នុងការព្យាករបញ្ឈរដោយប្រើចង្កៀងព្យាករ ឬ codoscope ក៏ដូចជាការបង្ហាញបំណែកខ្សែភាពយន្ត "Brownian motion" ពីខ្សែភាពយន្ត "Molecules and Molecular Motion" . លើសពីនេះទៀត វាមានប្រយោជន៍ក្នុងការសង្កេតមើលចលនារបស់ Brownian នៅក្នុងវត្ថុរាវដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍។ ថ្នាំនេះត្រូវបានផលិតចេញពីល្បាយនៃផ្នែកស្មើគ្នានៃដំណោះស្រាយពីរ៖ ដំណោះស្រាយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក 1% និងដំណោះស្រាយ aqueous 2% នៃអ៊ីប៉ូស៊ុលហ្វីត។ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម, ភាគល្អិតស្ពាន់ធ័រត្រូវបានបង្កើតឡើង, ដែលត្រូវបានផ្អាកនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ពីរដំណក់នៃល្បាយនេះត្រូវបានដាក់នៅលើស្លាយកញ្ចក់មួយហើយឥរិយាបថនៃភាគល្អិតស្ពាន់ធ័រត្រូវបានអង្កេត។ ការរៀបចំអាចត្រូវបានធ្វើឡើងពីដំណោះស្រាយដែលពនឺខ្លាំងនៃទឹកដោះគោក្នុងទឹក ឬពីដំណោះស្រាយនៃថ្នាំលាបពណ៌ទឹកនៅក្នុងទឹក។ នៅពេលពិភាក្សាអំពីបញ្ហានៃទំហំនៃម៉ូលេគុល ខ្លឹមសារនៃការពិសោធន៍របស់ R. Rayleigh ត្រូវបានគេយកមកពិចារណា ដែលមានដូចខាងក្រោម៖ ប្រេងអូលីវមួយដំណក់ត្រូវបានដាក់លើផ្ទៃទឹកដែលចាក់ចូលទៅក្នុងកប៉ាល់ធំមួយ។ ដំណក់ទឹករាលដាលលើផ្ទៃទឹក ហើយបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តមូល។ Rayleigh បានផ្តល់យោបល់ថា នៅពេលដែលដំណក់ទឹកឈប់រីករាលដាល កម្រាស់របស់វាស្មើនឹងអង្កត់ផ្ចិតនៃម៉ូលេគុលមួយ។ ការ​ពិសោធន៍​បង្ហាញ​ថា​ម៉ូលេគុល​នៃ​សារធាតុ​ផ្សេងៗ​មាន​ទំហំ​ខុសៗ​គ្នា ប៉ុន្តែ​ដើម្បី​ប៉ាន់​ប្រមាណ​ទំហំ​ម៉ូលេគុល​ដែល​គេ​យក​តម្លៃ​ស្មើ​នឹង 10 -10 m ការ​ពិសោធន៍​ស្រដៀង​គ្នា​អាច​ធ្វើ​បាន​ក្នុង​ថ្នាក់។ ដើម្បីបង្ហាញពីវិធីសាស្រ្តគណនាសម្រាប់កំណត់ទំហំនៃម៉ូលេគុល ឧទាហរណ៍មួយត្រូវបានផ្តល់អោយអំពីការគណនាអង្កត់ផ្ចិតនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុផ្សេងៗពីដង់ស៊ីតេរបស់វា និងថេរ Avogadro ។ វាពិបាកសម្រាប់សិស្សសាលាក្នុងការស្រមៃមើលទំហំតូចនៃម៉ូលេគុល ដូច្នេះ វាមានប្រយោជន៍ក្នុងការផ្តល់ឧទាហរណ៍មួយចំនួននៃលក្ខណៈប្រៀបធៀប។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើទំហំទាំងអស់ត្រូវបានកើនឡើងច្រើនដង ដែលម៉ូលេគុលអាចមើលឃើញ (ពោលគឺរហូតដល់ 0.1 ម.ម) នោះខ្សាច់មួយគ្រាប់នឹងក្លាយទៅជាថ្មមួយរយម៉ែត្រ ស្រមោចនឹងកើនឡើងដល់ទំហំនៃកប៉ាល់មហាសមុទ្រ។ មនុស្សម្នាក់នឹងមានកម្ពស់ ១៧០០ គីឡូម៉ែត្រ។ ចំនួននៃម៉ូលេគុលក្នុងបរិមាណនៃសារធាតុ 1 mol អាចត្រូវបានកំណត់ដោយលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ជាមួយស្រទាប់ monomolecular ។ ដោយដឹងពីអង្កត់ផ្ចិតនៃម៉ូលេគុលអ្នកអាចរកឃើញបរិមាណរបស់វានិងបរិមាណនៃបរិមាណសារធាតុ 1 mol ដែលស្មើនឹង p ជាដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវ។ ពីទីនេះ ថេរ Avogadro ត្រូវបានកំណត់។ វិធីសាស្រ្តគណនាមានក្នុងការកំណត់ចំនួនម៉ូលេគុលក្នុងបរិមាណ 1 mol នៃសារធាតុមួយពីតម្លៃដែលគេស្គាល់នៃម៉ាស់ molar និងម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយនៃសារធាតុ។ តម្លៃនៃថេរ Avogadro យោងតាមទិន្នន័យទំនើបគឺ 6.022169 * 10 23 mol -1 ។ សិស្សអាចត្រូវបានណែនាំអំពីវិធីសាស្រ្តគណនាសម្រាប់កំណត់ថេរ Avogadro ដោយណែនាំថាវាត្រូវបានគណនាពីតម្លៃនៃម៉ាស់ molar នៃសារធាតុផ្សេងៗ។ សិស្សសាលាគួរតែត្រូវបានណែនាំទៅលេខ Loschmidt ដែលបង្ហាញពីចំនួនម៉ូលេគុលដែលមាននៅក្នុងបរិមាណឯកតានៃឧស្ម័នក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា (វាស្មើនឹង 2.68799 * 10 -25 ម -3) ។ សិស្សថ្នាក់ទីដប់អាចកំណត់ដោយឯករាជ្យនូវលេខ Loschmidt សម្រាប់ឧស្ម័នជាច្រើន ហើយបង្ហាញថាវាដូចគ្នាក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់។ តាមរយៈការផ្តល់ឧទាហរណ៍ អ្នកអាចផ្តល់ឱ្យបុរសនូវគំនិតមួយថាតើចំនួនម៉ូលេគុលក្នុងបរិមាណឯកតាមានទំហំប៉ុនណា។ ប្រសិនបើប៉េងប៉ោងកៅស៊ូត្រូវបានទម្លុះយ៉ាងស្តើង ដែលម៉ូលេគុល 1,000,000 នឹងរត់ឆ្លងកាត់វារៀងរាល់វិនាទី នោះប្រហែល 30 ពាន់លានម៉ូលេគុលនឹងត្រូវការ។ ឆ្នាំដើម្បីឱ្យម៉ូលេគុលទាំងអស់ចេញមក។ វិធីសាស្រ្តមួយសម្រាប់កំណត់ម៉ាស់ម៉ូលេគុលគឺផ្អែកលើបទពិសោធន៍របស់ Perrin ដែលបានបន្តពីការពិតដែលថាដំណក់ជ័រក្នុងទឹកមានឥរិយាបទដូចគ្នានឹងម៉ូលេគុលក្នុងបរិយាកាស។ Perrin បានរាប់ចំនួនដំណក់ទឹកក្នុងស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នានៃសារធាតុ emulsion ដោយបន្លិចស្រទាប់ដែលមានកម្រាស់ 0.0001 សង់ទីម៉ែត្រដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍។ កម្ពស់ដែលមានដំណក់ទឹកបែបនេះតិចជាងពីរដងនៅខាងក្រោមគឺស្មើនឹង h = 3 * 10 -5 m. ម៉ាស់នៃជ័រមួយតំណក់បានប្រែជាស្មើនឹង M \u003d 8.5 * 10 -18 គីឡូក្រាម។ ប្រសិនបើបរិយាកាសរបស់យើងមានតែម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ៊្សែនទេ នោះនៅរយៈកំពស់ H = 5 គីឡូម៉ែត្រ ដង់ស៊ីតេអុកស៊ីសែននឹងមានពាក់កណ្តាលនៅផ្ទៃផែនដី។ សមាមាត្រ m / M = h / H ត្រូវបានកត់ត្រាដែលម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន m = 5.1 * 10 -26 គីឡូក្រាមត្រូវបានរកឃើញ។ សិស្សត្រូវបានផ្តល់ជូនដើម្បីគណនាដោយឯករាជ្យនូវម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន ដង់ស៊ីតេគឺពាក់កណ្តាលនៃផ្ទៃផែនដី នៅកម្ពស់ H = 80 គីឡូម៉ែត្រ។ នាពេលបច្ចុប្បន្នតម្លៃនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុលត្រូវបានចម្រាញ់។ ឧទាហរណ៍ អុកស៊ីសែនត្រូវបានកំណត់ទៅ 5.31 * 10 -26 គីឡូក្រាម ហើយអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានកំណត់ទៅ 0.33 * 10 -26 គីឡូក្រាម។ នៅពេលពិភាក្សាអំពីបញ្ហានៃល្បឿននៃចលនារបស់ម៉ូលេគុល សិស្សត្រូវបានណែនាំអំពីការពិសោធន៍បុរាណរបស់ Stern ។ នៅពេលពន្យល់ពីការពិសោធន៍ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យបង្កើតគំរូរបស់វាដោយប្រើឧបករណ៍ "បង្វិលថាសជាមួយគ្រឿងបន្ថែម"។ ការផ្គូផ្គងជាច្រើនត្រូវបានជួសជុលនៅលើគែមនៃឌីសក្នុងទីតាំងបញ្ឈរមួយនៅកណ្តាលឌីស - បំពង់ដែលមានចង្អូរ។ នៅពេលដែលថាសស្ថិតនៅស្ថានី បាល់បានធ្លាក់ចុះទៅក្នុងបំពង់ រមៀលចុះក្រោម ទម្លាក់ការប្រកួតមួយ។ បន្ទាប់មកថាសត្រូវបាននាំចូលទៅក្នុងការបង្វិលក្នុងល្បឿនជាក់លាក់មួយ, ជួសជុលដោយ tachometer ។ បាល់ដែលទើបនឹងចេញថ្មីនឹងងាកចេញពីទិសដៅដើមនៃចលនា (ទាក់ទងទៅនឹងថាស) ហើយទម្លាក់ការប្រកួតដែលស្ថិតនៅចម្ងាយខ្លះពីទីមួយ។ ដោយដឹងពីចម្ងាយនេះកាំនៃឌីសនិងល្បឿននៃបាល់នៅលើគែមនៃឌីសវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ល្បឿននៃបាល់តាមកាំ។ បន្ទាប់ពីនោះ គួរតែពិចារណាពីខ្លឹមសារនៃការពិសោធន៍របស់ Stern និងការរចនានៃការដំឡើងរបស់វា ដោយប្រើបំណែកខ្សែភាពយន្ត "Stern's Experiment" ជាឧទាហរណ៍។ នៅពេលពិភាក្សាអំពីលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់ Stern ការយកចិត្តទុកដាក់ត្រូវបានទាញទៅការពិតដែលថាមានការចែកចាយជាក់លាក់នៃម៉ូលេគុលលើល្បឿន ដូចដែលបានបង្ហាញដោយវត្តមាននៃបន្ទះនៃអាតូមដែលបានដាក់នៃទទឹងជាក់លាក់មួយ ហើយកម្រាស់នៃបន្ទះនេះគឺខុសគ្នា។ លើសពីនេះទៀត វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថា ម៉ូលេគុលដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនលឿន តាំងលំនៅជិតកន្លែងទល់មុខគម្លាត។ ចំនួន​ម៉ូលេគុល​ដ៏​ច្រើន​បំផុត​មាន​ល្បឿន​ទំនង​បំផុត។ វាចាំបាច់ក្នុងការជូនដំណឹងដល់សិស្សថា តាមទ្រឹស្តី ច្បាប់នៃការបែងចែកម៉ូលេគុលតាមល្បឿនត្រូវបានរកឃើញដោយ J.K. Maxwell ។ ការចែកចាយល្បឿននៃម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានយកគំរូតាមបន្ទះ Galton ។ សំណួរនៃអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានសិក្សារួចហើយដោយសិស្សសាលានៅថ្នាក់ទី 7 ហើយនៅថ្នាក់ទី 10 ចំណេះដឹងលើបញ្ហានេះកាន់តែស៊ីជម្រៅនិងពង្រីក។ វាចាំបាច់ក្នុងការសង្កត់ធ្ងន់លើចំណុចដូចខាងក្រោម: ក) អន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលមានលក្ខណៈអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ខ) អន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយកម្លាំងនៃការទាក់ទាញនិងការច្រានចោល; គ) កម្លាំងនៃអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលធ្វើសកម្មភាពនៅចម្ងាយមិនធំជាង 2-3 អង្កត់ផ្ចិតម៉ូលេគុល ហើយនៅចម្ងាយនេះមានតែកម្លាំងទាក់ទាញប៉ុណ្ណោះដែលអាចកត់សម្គាល់បាន កម្លាំងដែលច្រានចោលគឺអនុវត្តស្មើនឹងសូន្យ។ ឃ) នៅពេលដែលចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលថយចុះ កម្លាំងអន្តរកម្មកើនឡើង ហើយកម្លាំងច្រណែនលូតលាស់លឿន (សមាមាត្រទៅនឹង r -9) ជាងកម្លាំងទាក់ទាញ (សមាមាត្រទៅនឹង r -7 ). ដូច្នេះនៅពេលដែលចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលមានការថយចុះ កម្លាំងទាក់ទាញដំបូងបានយកឈ្នះ បន្ទាប់មកនៅចម្ងាយជាក់លាក់មួយ កម្លាំងទាក់ទាញគឺស្មើនឹងកម្លាំងច្រណែន ហើយជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តបន្ថែមទៀត កម្លាំងច្រណែននឹងឈ្នះ។ ទាំងអស់ខាងលើត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយក្រាហ្វនៃការពឹងផ្អែកលើចម្ងាយ ជាដំបូងនៃកម្លាំងទាក់ទាញ កម្លាំងច្រណែន និងបន្ទាប់មកកម្លាំងលទ្ធផល។ វាមានប្រយោជន៍ក្នុងការសាងសង់ក្រាហ្វនៃថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្ម ដែលក្រោយមកអាចប្រើនៅពេលពិចារណាស្ថានភាពសរុបនៃរូបធាតុ។ ការយកចិត្តទុកដាក់របស់សិស្សថ្នាក់ទីដប់គឺត្រូវបានគូរទៅនឹងការពិតដែលថាស្ថានភាពនៃលំនឹងស្ថិរភាពនៃភាគល្អិតអន្តរកម្មត្រូវគ្នាទៅនឹងសមភាពនៃកម្លាំងលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មដល់សូន្យ និងតម្លៃតូចបំផុតនៃថាមពលសក្តានុពលទៅវិញទៅមករបស់ពួកគេ។ នៅក្នុងរាងកាយរឹង ថាមពលអន្តរកម្មនៃភាគល្អិត (ថាមពលចង) គឺធំជាងថាមពល kinetic នៃចលនាកម្ដៅរបស់ពួកគេ ដូច្នេះចលនានៃភាគល្អិតរាងកាយរឹងគឺជាការរំញ័រទាក់ទងទៅនឹងថ្នាំងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ ប្រសិនបើថាមពល kinetic នៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុលគឺធំជាងថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មរបស់ពួកគេ នោះចលនារបស់ម៉ូលេគុលគឺចៃដន្យទាំងស្រុង ហើយសារធាតុមាននៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន។ ប្រសិនបើថាមពល kinetic កម្ដៅ ចលនាភាគល្អិតគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មរបស់ពួកគេ បន្ទាប់មកសារធាតុស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពរាវ។

១.១. ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូឌីណាមិក។ @

ប្រព័ន្ធម៉ាក្រូស្កូបដែលបានជ្រើសរើសដោយបញ្ញា ដែលត្រូវបានពិចារណាដោយវិធីសាស្ត្រនៃទែរម៉ូឌីណាមិក ត្រូវបានគេហៅថាប្រព័ន្ធទែរម៉ូឌីណាមិក។ សាកសពទាំងអស់ដែលមិនរួមបញ្ចូលនៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលកំពុងសិក្សាត្រូវបានគេហៅថាបរិយាកាសខាងក្រៅ។ ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានកំណត់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូឌីណាមិក (ឬនិយាយម្យ៉ាងទៀតប៉ារ៉ាម៉ែត្ររដ្ឋ) - សំណុំនៃបរិមាណរូបវន្តដែលកំណត់លក្ខណៈរបស់ប្រព័ន្ធ។ ជាធម្មតា សម្ពាធ p, សីតុណ្ហភាព T និងកម្រិតសំឡេងជាក់លាក់ v ត្រូវបានជ្រើសរើសជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រចម្បង។ មានប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូម៉ែត្រពីរប្រភេទ៖ ទូលំទូលាយ និងពឹងផ្អែក។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទូលំទូលាយគឺសមាមាត្រទៅនឹងបរិមាណនៃរូបធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធ ខណៈពេលដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងមិនអាស្រ័យលើបរិមាណនៃរូបធាតុ និងម៉ាសនៃប្រព័ន្ធ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងគឺសម្ពាធ សីតុណ្ហភាព បរិមាណជាក់លាក់។ល។ ហើយប៉ារ៉ាម៉ែត្រទូលំទូលាយគឺ បរិមាណ ថាមពល ធាតុ។

បរិមាណគឺសមាមាត្រទៅនឹងបរិមាណសារធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ នៅក្នុងការគណនាវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការដំណើរការជាមួយបរិមាណជាក់លាក់ v - នេះគឺជាតម្លៃស្មើនឹងសមាមាត្រនៃបរិមាណទៅនឹងម៉ាស់នៃប្រព័ន្ធ នោះគឺបរិមាណក្នុងមួយឯកតាម៉ាស់ v = V / m = 1/ρ ដែលជាកន្លែងដែល ρ គឺជាដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុ។

សម្ពាធគឺជាបរិមាណរូបវន្តដែល dF n គឺជាការព្យាករនៃកម្លាំងនៅលើធម្មតាទៅផ្ទៃជាមួយនឹងផ្ទៃនៃ dS ។

សីតុណ្ហភាពគឺជាបរិមាណរូបវន្តដែលកំណត់លក្ខណៈថាមពលនៃប្រព័ន្ធម៉ាក្រូស្កូបក្នុងស្ថានភាពលំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិក។ សីតុណ្ហភាពនៃប្រព័ន្ធគឺជារង្វាស់នៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃចលនាកម្ដៅ និងអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតដែលបង្កើតប្រព័ន្ធ។ នេះគឺជាអត្ថន័យម៉ូលេគុល - kinetic នៃសីតុណ្ហភាព។ បច្ចុប្បន្ននេះមានមាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាពពីរ - ទែរម៉ូឌីណាមិក (បានចាត់ថ្នាក់ជាខេលវិន (K)) និងការអនុវត្តអន្តរជាតិ (ដាក់ជាអង្សាសេ (˚С)) ។ 1˚С = 1K ។ ទំនាក់ទំនងរវាងទែរម៉ូឌីណាមិក T និងសីតុណ្ហភាពយោងទៅតាមមាត្រដ្ឋានអនុវត្តអន្តរជាតិគឺ: T = t + 273.15˚С។

រាល់ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធទែរម៉ូឌីណាមិកដែលកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្ររបស់វាត្រូវបានគេហៅថាដំណើរការទែរម៉ូឌីណាមិក។ ដំណើរការទែរម៉ូឌីណាមិកត្រូវបានគេហៅថាលំនឹង ប្រសិនបើប្រព័ន្ធឆ្លងកាត់ជាបន្តបន្ទាប់នៃស្ថានភាពលំនឹងជិតៗគ្មានកំណត់។ ស្ថានភាពលំនឹង គឺជាស្ថានភាពមួយដែលប្រព័ន្ធនៅទីបំផុតមកក្រោមលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅថេរ ហើយបន្ទាប់មកនៅតែស្ថិតក្នុងស្ថានភាពនេះក្នុងរយៈពេលយូរតាមអំពើចិត្ត។ ដំណើរការពិតប្រាកដនៃការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធនឹងកាន់តែខិតទៅជិតលំនឹង ដែលវាកើតឡើងកាន់តែយឺត។

1. 2. សមីការនៃស្ថានភាពនៃឧស្ម័នដ៏ល្អមួយ។ @

គំរូរូបវន្តនៃឧស្ម័នដ៏ល្អមួយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល។ នេះគឺជាសារធាតុនៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន ដែលលក្ខខណ្ឌខាងក្រោមត្រូវបានបំពេញ៖

1. បរិមាណខាងក្នុងនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នគឺមានការធ្វេសប្រហែសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងបរិមាណនៃនាវា។

2. មិនមានអន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុលឧស្ម័នទេ លើកលែងតែការប៉ះទង្គិចដោយចៃដន្យ។

3. ការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នរវាងខ្លួនគេនិងជាមួយនឹងជញ្ជាំងនៃនាវាគឺពិតជាយឺត។

គំរូឧស្ម័នដ៏ល្អអាចត្រូវបានប្រើក្នុងការសិក្សាអំពីឧស្ម័នពិត ពីព្រោះ ពួកគេស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជិតនឹងធម្មតា (សម្ពាធ p 0 = 1.013∙10 5 Pa, សីតុណ្ហភាព T 0 = 273.15 K) មានឥរិយាបទស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឧស្ម័នដ៏ល្អ។ ឧទាហរណ៍ ខ្យល់នៅ T=230K និង p=p0/50 គឺស្រដៀងទៅនឹងគំរូឧស្ម័នដ៏ល្អក្នុងលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យទាំងបី។

ឥរិយាបថនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិត្រូវបានពិពណ៌នាដោយច្បាប់មួយចំនួន។

ច្បាប់របស់ Avogadro: Moles នៃឧស្ម័នណាមួយនៅសីតុណ្ហភាពនិងសម្ពាធដូចគ្នាកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាបរិមាណនេះគឺស្មើនឹង V M = 22.4∙10 -3 m 3 / mol ។ មួយម៉ូលេគុលនៃសារធាតុផ្សេងៗមានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា ហៅថាលេខ Avogadro N A = 6.022∙10 23 mol -1 ។

ច្បាប់របស់ Boyle - Mariotte: សម្រាប់ម៉ាស់ឧស្ម័នដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅសីតុណ្ហភាពថេរផលិតផលនៃសម្ពាធឧស្ម័ននិងបរិមាណរបស់វាគឺតម្លៃថេរ pV = const នៅ T = const និង m = const ។

ច្បាប់របស់ Charles: សម្ពាធនៃម៉ាស់ឧស្ម័នដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងបរិមាណថេរប្រែប្រួលតាមលីនេអ៊ែរជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព p = p 0 (1+αt) នៅ V = const និង m = const ។

ច្បាប់ Gay-Lussac: បរិមាណនៃម៉ាស់ឧស្ម័នដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅសម្ពាធថេរប្រែប្រួលតាមជួរជាមួយសីតុណ្ហភាព V = V 0 (1 + αt) នៅ p = const និង m = const ។ នៅក្នុងសមីការទាំងនេះ t គឺជាសីតុណ្ហភាពនៅលើមាត្រដ្ឋានអង្សាសេ p 0 និង V 0 គឺជាសម្ពាធនិងបរិមាណនៅ 0 ° C មេគុណ α \u003d 1 / 273.15 K -1 ។

រូបវិទូ និងវិស្វករជនជាតិបារាំង B. Clapeyron និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី D.I. Mendeleev រួមបញ្ចូលគ្នានូវច្បាប់ Avogadro និងច្បាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អរបស់ Boyle - Mariotte, Charles និង Gay - Lussac បានមកពីសមីការនៃស្ថានភាពនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិ - សមីការដែលភ្ជាប់។ រួមគ្នាប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូឌីណាមិកទាំងបីនៃប្រព័ន្ធ: សម្រាប់មួយម៉ូលនៃឧស្ម័ន pV M = RT និងសម្រាប់ម៉ាស់ឧស្ម័នតាមអំពើចិត្ត

វាអាចទទួលបានប្រសិនបើយើងពិចារណាថា k \u003d R / N A \u003d 1.38 ∙ 10 -23 J / K គឺជាថេរ Boltzmann ហើយ n \u003d N A / V M គឺជាកំហាប់នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន។

ដើម្បីគណនាសម្ពាធនៅក្នុងល្បាយនៃឧស្ម័នផ្សេងៗគ្នា ច្បាប់របស់ដាល់តុនត្រូវបានប្រើ៖ សម្ពាធនៃល្បាយឧស្ម័នឧត្តមគតិគឺស្មើនឹងផលបូកនៃសម្ពាធផ្នែកនៃឧស្ម័នដែលរួមបញ្ចូលនៅក្នុងវា៖ p \u003d p 1 + p 2 + ។ .. + ទំ ន. សម្ពាធផ្នែកគឺជាសម្ពាធដែលឧស្ម័ននៅក្នុងល្បាយឧស្ម័ននឹងបង្កើតប្រសិនបើវាតែម្នាក់ឯងកាន់កាប់បរិមាណស្មើនឹងបរិមាណនៃល្បាយនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ ដើម្បីគណនាសម្ពាធផ្នែកនៃឧស្ម័នដ៏ល្អ សមីការ Mendeleev-Clapeyron ត្រូវបានប្រើ។

1. 3. សមីការជាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីម៉ូលេគុល-គីណេទិចនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិ និងផលវិបាករបស់វា។ @

ពិចារណាអំពីឧស្ម័នឧត្តមគតិ monatomic ដែលកាន់កាប់បរិមាណជាក់លាក់ V (រូបភាព 1.1 ។ ) អនុញ្ញាតឱ្យចំនួននៃការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងម៉ូលេគុលមានសេចក្តីធ្វេសប្រហែសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងចំនួននៃការប៉ះទង្គិចជាមួយនឹងជញ្ជាំងនាវា។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងបែងចែកតំបន់បឋមមួយចំនួន ΔS នៅលើជញ្ជាំងនៃនាវា ហើយគណនាសម្ពាធដែលបានបញ្ចេញលើតំបន់នេះ។ ជាមួយនឹងការប៉ះទង្គិចគ្នា ម៉ូលេគុលដែលមានម៉ាស់ m 0 ផ្លាស់ទីកាត់កែងទៅទីតាំងដោយល្បឿន υ ផ្ទេរទៅវាមួយសន្ទុះ ដែលជាភាពខុសគ្នានៃសន្ទុះនៃម៉ូលេគុលមុន និងក្រោយការប៉ះទង្គិច៖

m 0 υ -(-m 0 υ) = 2m 0 υ ។

ក្នុងអំឡុងពេល Δt តំបន់ ΔS នឹងឈានដល់តែម៉ូលេគុលទាំងនោះដែលត្រូវបានរុំព័ទ្ធក្នុងបរិមាណនៃស៊ីឡាំងជាមួយនឹងមូលដ្ឋាន ΔS និងប្រវែង υΔt ។ ចំនួនម៉ូលេគុលនេះនឹងជា nυΔSΔt ដែល n គឺជាកំហាប់នៃម៉ូលេគុល។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវតែយកមកពិចារណាថា ម៉ូលេគុលពិតជាផ្លាស់ទីឆ្ពោះទៅរកទីតាំងនៅមុំខុសៗគ្នា និងមានល្បឿនខុសៗគ្នា ហើយល្បឿននៃម៉ូលេគុលផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការប៉ះទង្គិចនីមួយៗ។ ដើម្បីសម្រួលការគណនា ចលនាច្របូកច្របល់នៃម៉ូលេគុលត្រូវបានជំនួសដោយចលនាតាមបណ្តោយអ័ក្សកូអរដោនេកាត់កែងទាំងបី ដូច្នេះនៅពេលណាមួយ 1/3 នៃម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីតាមពួកវានីមួយៗ ដោយពាក់កណ្តាល - 1/6 - ផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅមួយ ពាក់កណ្តាលក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។ បន្ទាប់មកចំនួននៃផលប៉ះពាល់នៃម៉ូលេគុលដែលផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅលើវេទិកា ΔS នឹងមាន nυΔSΔt /6 ។ នៅពេលប៉ះទង្គិចជាមួយវេទិកា ម៉ូលេគុលទាំងនេះនឹងផ្ទេរសន្ទុះទៅវា។

ក្នុងករណីនេះនៅពេលដែលកម្លាំងធ្វើសកម្មភាពក្នុងមួយឯកតាគឺថេរសម្រាប់សម្ពាធឧស្ម័ននៅលើជញ្ជាំងនាវាយើងអាចសរសេរ p = F / ΔS = ΔP / ΔSΔt = nm 0 υ 2 / 3 ។ ម៉ូលេគុលក្នុងកប៉ាល់មានចលនាក្នុងល្បឿនផ្សេងៗគ្នា υ 1, υ 2…. υ n, ចំនួនសរុបរបស់ពួកគេគឺ N. ដូច្នេះហើយ ចាំបាច់ត្រូវពិចារណាល្បឿនឫស-មធ្យម-ការ៉េ ដែលកំណត់លក្ខណៈនៃសំណុំទាំងមូលនៃម៉ូលេគុល៖

សមីការខាងលើគឺជាសមីការមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិ។ ដោយសារ m 0 ‹υ kv › 2/2 គឺជាថាមពលមធ្យមនៃចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុល ‹ ε post › សមីការអាចត្រូវបានសរសេរឡើងវិញជា៖
ដែល E គឺជាថាមពល kinetic សរុបនៃចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នទាំងអស់។ ដូច្នេះសម្ពាធគឺស្មើនឹងពីរភាគបីនៃថាមពលនៃចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុលដែលមាននៅក្នុងបរិមាណឯកតានៃឧស្ម័ន។
ចូរយើងស្វែងរកថាមពល kinetic នៃចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុលមួយ ‹ ε post › ដោយគិតគូរ

k \u003d R / N A យើងទទួលបាន៖

ដូច្នេះវាកើតឡើងថាថាមពល kinetic ជាមធ្យមនៃចលនាបកប្រែដ៏ច្របូកច្របល់នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នដ៏ល្អគឺសមាមាត្រទៅនឹងសីតុណ្ហភាពដាច់ខាតរបស់វា ហើយអាស្រ័យតែលើវា ពោលគឺឧ។ សីតុណ្ហភាពគឺជារង្វាស់បរិមាណនៃថាមពលនៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុល។ នៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នាថាមពល kinetic ជាមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នណាមួយគឺដូចគ្នា។ នៅ T=0K ‹ε post › = 0 ហើយចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នឈប់ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការវិភាគនៃដំណើរការផ្សេងៗបង្ហាញថា T = 0K គឺជាសីតុណ្ហភាពដែលមិនអាចទទួលយកបាន។

4. ដោយគិតគូរថា ‹ε post › = 3kT/2, р = 2n‹ ε post ›/3 យើងទទួលបានពីទីនេះ៖ р = nkT ។

យើងបានទទួលកំណែដែលធ្លាប់ស្គាល់រួចហើយនៃសមីការ Mendeleev-Clapeyron ដែលបានមកពីករណីនេះពីគោលគំនិតនៃទ្រឹស្តីម៉ូលេគុល-kinetic ដោយវិធីសាស្ត្រស្ថិតិ។ សមីការចុងក្រោយមានន័យថានៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធដូចគ្នា ឧស្ម័នទាំងអស់មានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នាក្នុងបរិមាណឯកតា។

1. 4. រូបមន្ត Barometric ។ @

នៅពេលទទួលបានសមីការជាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល វាត្រូវបានសន្មត់ថា ប្រសិនបើកម្លាំងខាងក្រៅមិនធ្វើសកម្មភាពលើម៉ូលេគុលឧស្ម័ន នោះម៉ូលេគុលត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាលើបរិមាណ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នណាមួយស្ថិតនៅក្នុងវាលទំនាញផែនដីដ៏មានសក្តានុពល។ ម៉្យាងទៀតទំនាញផែនដី និងចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុល ម្យ៉ាងវិញទៀត នាំឱ្យឧស្ម័នមានសភាពស្ងប់ស្ងាត់ ដែលក្នុងនោះកំហាប់នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន និងសម្ពាធរបស់វាថយចុះទៅតាមកម្ពស់។ យើងទទួលបានច្បាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធឧស្ម័នជាមួយនឹងកម្ពស់ ដោយសន្មតថាវាលទំនាញគឺឯកសណ្ឋាន សីតុណ្ហភាពគឺថេរ ហើយម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលទាំងអស់គឺដូចគ្នា។ ប្រសិនបើសម្ពាធបរិយាកាសនៅកម្ពស់ h ស្មើនឹង p នោះនៅកម្ពស់ h + dh វាស្មើនឹង p + dp (រូបភាព 1.2) ។ នៅពេល dh > 0, dр< 0, т.к. давление с высотой убывает. Разность давлений р и (р + dр) равна гидростатическому давлению столба газа авсd, заключенного в объеме цилиндра высотой dh и площадью с основанием равным единице. Это запишется в следующем виде: p- (p+dp) = gρdh, - dp = gρdh или dp = ‑gρdh, где ρ – плотность газа на высоте h. Воспользуемся уравнением состояния идеального газа рV = mRT/M и выразим плотность ρ=m/V=pM/RT. Подставим это выражение в формулу для dр:

dp = - pMgdh/RT ឬ dp/p = - Mgdh/RT

ការរួមបញ្ចូលនៃសមីការនេះផ្តល់នូវលទ្ធផលដូចខាងក្រោម: នៅទីនេះ C គឺជាថេរមួយ ហើយក្នុងករណីនេះវាងាយស្រួលក្នុងការសម្គាល់ថេរនៃការរួមបញ្ចូលជា lnC ។ សក្តានុពលនៃការបញ្ចេញមតិលទ្ធផលយើងរកឃើញនោះ។

កន្សោមនេះត្រូវបានគេហៅថារូបមន្ត barometric ។ វាអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្វែងរកសម្ពាធបរិយាកាសជាមុខងារនៃរយៈកម្ពស់ ឬរយៈកម្ពស់ ប្រសិនបើសម្ពាធត្រូវបានគេស្គាល់។

រូបភាព 1.3 បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃសម្ពាធលើរយៈកម្ពស់។ ឧបករណ៍សម្រាប់កំណត់កម្ពស់ពីលើនីវ៉ូទឹកសមុទ្រត្រូវបានគេហៅថា altimeter ឬ altimeter ។ វា​គឺ​ជា​ឧបករណ៍​វាស់​ស្ទង់​កម្រិត​កម្ពស់។

1. 5. ច្បាប់របស់ Boltzmann ស្តីពីការបែងចែកភាគល្អិតនៅក្នុងវាលសក្តានុពលខាងក្រៅ។ @

នៅទីនេះ n គឺជាកំហាប់នៃម៉ូលេគុលនៅកម្ពស់ h, n 0 គឺដូចគ្នានៅផ្ទៃផែនដី។ ចាប់តាំងពី M \u003d m 0 N A ដែល m 0 គឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយ និង R \u003d k N A បន្ទាប់មកយើងទទួលបាន P \u003d m 0 gh - នេះគឺជាថាមពលសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលមួយនៅក្នុងវាលទំនាញ។ ចាប់តាំងពី kT ~ ‹ε post › បន្ទាប់មកការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលនៅកម្ពស់ជាក់លាក់មួយអាស្រ័យលើសមាមាត្រ P និង‹εប្រកាស ›

កន្សោមលទ្ធផលត្រូវបានគេហៅថាការចែកចាយ Boltzmann សម្រាប់វាលសក្តានុពលខាងក្រៅ។ វាធ្វើតាមពីវាថានៅសីតុណ្ហភាពថេរដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័ន (ដែលទាក់ទងនឹងការប្រមូលផ្តុំ) គឺធំជាងដែលថាមពលសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលរបស់វាតិចជាង។

1. 6. ការចែកចាយរបស់ Maxwell នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នដ៏ល្អនៅលើល្បឿន។ @

នៅពេលទទួលបានសមីការជាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល វាត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាម៉ូលេគុលមានល្បឿនខុសៗគ្នា។ ជាលទ្ធផលនៃការប៉ះទង្គិចគ្នាជាច្រើន ល្បឿននៃម៉ូលេគុលនីមួយៗប្រែប្រួលទៅតាមពេលវេលាក្នុងតម្លៃដាច់ខាត និងក្នុងទិសដៅ។ ដោយសារភាពចៃដន្យនៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុល ទិសដៅទាំងអស់គឺប្រហែលស្មើគ្នា ហើយល្បឿនមធ្យមការ៉េនៅតែថេរ។ យើងអាចសរសេរចុះ

ភាពជាប់លាប់នៃ ‹υ kv› ត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាការចែកចាយល្បឿនថេរនៃម៉ូលេគុលដែលមិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលាត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងឧស្ម័នដែលគោរពតាមច្បាប់ស្ថិតិជាក់លាក់មួយ។ ច្បាប់នេះត្រូវបានចេញតាមទ្រឹស្តីដោយ D.K. Maxwell ។ គាត់បានគណនាអនុគមន៍ f(u) ដែលហៅថាមុខងារចែកចាយល្បឿននៃម៉ូលេគុល។ ប្រសិនបើយើងបែងចែកជួរនៃល្បឿនដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់នៃម៉ូលេគុលទៅជាចន្លោះពេលតូចៗស្មើនឹង du នោះសម្រាប់ចន្លោះពេលនីមួយៗនៃល្បឿននឹងមានចំនួនជាក់លាក់នៃម៉ូលេគុល dN(u) ដែលមានល្បឿនរុំព័ទ្ធក្នុងចន្លោះពេលនេះ (Fig.1.4.) .

អនុគមន៍ f(v) កំណត់ចំនួនម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងគ្នា ដែលល្បឿនរបស់វាស្ថិតនៅចន្លោះពី u ដល់ u+ du ។ លេខនេះគឺ dN(u)/N=f(u)du។ ដោយអនុវត្តវិធីសាស្រ្តនៃទ្រឹស្តីប្រូបាប៊ីលីតេ Maxwell បានរកឃើញទម្រង់សម្រាប់មុខងារ f(u)

កន្សោមនេះគឺជាច្បាប់ស្តីពីការបែងចែកម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នដ៏ល្អមួយក្នុងន័យនៃល្បឿន។ ទម្រង់ជាក់លាក់នៃមុខងារគឺអាស្រ័យលើប្រភេទនៃឧស្ម័ន, ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលនិងសីតុណ្ហភាពរបស់វា (រូបភាព 1.5) ។ អនុគមន៍ f(u)=0 នៅ u=0 ហើយឈានដល់អតិបរមានៅតម្លៃមួយចំនួននៃ u ហើយបន្ទាប់មក asymptotically ទំនោរទៅសូន្យ។ ខ្សែកោងគឺមិនស៊ីមេទ្រីអំពីអតិបរមា។ ចំនួនដែលទាក់ទងនៃម៉ូលេគុល dN(u)/N ដែលល្បឿនរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះ du និងស្មើនឹង f(u)du ត្រូវបានរកឃើញថាជាតំបន់នៃបន្ទះស្រមោលដែលមានមូលដ្ឋាន dv និងកម្ពស់ f(u) ដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ ១.៤. ផ្ទៃទាំងមូលដែលចងដោយខ្សែកោង f (u) និងអ័ក្ស abscissa គឺស្មើនឹងមួយ ពីព្រោះប្រសិនបើអ្នកបូកសរុបប្រភាគទាំងអស់នៃម៉ូលេគុលជាមួយនឹងល្បឿនដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់ អ្នកនឹងទទួលបានមួយ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបទី 1.5 ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព ខ្សែកោងការចែកចាយផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ i.e. ចំនួននៃម៉ូលេគុលលឿនកើនឡើង ប៉ុន្តែតំបន់នៅក្រោមខ្សែកោងនៅតែថេរ ពីព្រោះ N = const ។

ល្បឿន u ដែលមុខងារ f(u) ឈានដល់អតិបរមាត្រូវបានគេហៅថាល្បឿនដែលទំនងបំផុត។ ពីលក្ខខណ្ឌដែលដេរីវេទី 1 នៃអនុគមន៍ f(v) ′ = 0 ស្មើនឹងសូន្យ វាធ្វើតាមថា

ការពិសោធន៍ដែលធ្វើឡើងដោយរូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ O. Stern បានធ្វើការពិសោធន៍បានបញ្ជាក់ពីសុពលភាពនៃការចែកចាយ Maxwell (រូបភាព 1.5 ។ ) ។ ឧបករណ៍ Stern មានស៊ីឡាំង coaxial ពីរ។ ខ្សែផ្លាទីនដែលស្រោបដោយស្រទាប់ប្រាក់ឆ្លងកាត់តាមអ័ក្សនៃស៊ីឡាំងខាងក្នុងជាមួយនឹងរន្ធដោត។ ប្រសិនបើចរន្តត្រូវបានឆ្លងកាត់ខ្សែនោះវាឡើងកំដៅហើយប្រាក់ហួត។ អាតូមប្រាក់ ហោះចេញតាមរន្ធដោត ធ្លាក់លើផ្ទៃខាងក្នុងនៃស៊ីឡាំងទីពីរ។ ប្រសិនបើឧបករណ៍បង្វិល នោះអាតូមប្រាក់នឹងមិនជាប់នឹងគម្លាតនោះទេ ប៉ុន្តែនឹងត្រូវផ្លាស់ទីលំនៅពីចំណុច O សម្រាប់ចម្ងាយជាក់លាក់មួយ។ ការសិក្សាអំពីបរិមាណនៃដីល្បាប់ធ្វើឱ្យវាអាចប៉ាន់ប្រមាណការចែកចាយនៃម៉ូលេគុលដោយល្បឿន។ វាបានប្រែក្លាយថាការចែកចាយត្រូវគ្នាទៅនឹង Maxwellian មួយ។

និយមន័យ

សមីការដែលផ្អែកលើទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុលភ្ជាប់បរិមាណម៉ាក្រូស្កូបដែលពិពណ៌នា (ឧទាហរណ៍ សម្ពាធ) ជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃម៉ូលេគុលរបស់វា (និងល្បឿនរបស់វា)។ សមីការនេះមើលទៅដូចនេះ៖

នេះគឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន គឺជាការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតបែបនេះក្នុងបរិមាណឯកតា និងជាការ៉េមធ្យមនៃល្បឿនម៉ូលេគុល។

សមីការជាមូលដ្ឋាននៃ MKT ពន្យល់យ៉ាងច្បាស់ពីរបៀបដែលឧស្ម័នដ៏ល្អមួយបង្កើតនៅលើជញ្ជាំងនាវាជុំវិញវា។ ម៉ូលេគុលគ្រប់ពេលវេលាបានបុកជញ្ជាំងដោយធ្វើសកម្មភាពលើវាជាមួយនឹងកម្លាំងជាក់លាក់ F. នៅទីនេះវាគួរតែត្រូវបានចងចាំ: នៅពេលដែលម៉ូលេគុលប៉ះនឹងវត្ថុមួយ កម្លាំង -F ធ្វើសកម្មភាពលើវា ជាលទ្ធផលដែលម៉ូលេគុល "លោត" ពី ជញ្ជាំង។ ក្នុងករណីនេះយើងចាត់ទុកការប៉ះទង្គិចគ្នានៃម៉ូលេគុលជាមួយនឹងជញ្ជាំងគឺមានភាពបត់បែនយ៉ាងពិតប្រាកដ: ថាមពលមេកានិចនៃម៉ូលេគុលនិងជញ្ជាំងត្រូវបានអភិរក្សទាំងស្រុងដោយមិនឆ្លងកាត់។ នេះមានន័យថាមានតែម៉ូលេគុលផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលបុក ហើយការឡើងកំដៅនៃម៉ូលេគុល និងជញ្ជាំងមិនកើតឡើងទេ។

ដោយដឹងថាការប៉ះទង្គិចជាមួយជញ្ជាំងមានភាពយឺត យើងអាចទស្សន៍ទាយពីរបៀបដែលល្បឿននៃម៉ូលេគុលនឹងផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់ពីការប៉ះទង្គិច។ ម៉ូឌុលល្បឿននឹងនៅដដែលដូចមុនការប៉ះទង្គិច ហើយទិសដៅនៃចលនានឹងផ្លាស់ប្តូរទៅផ្ទុយគ្នាដោយគោរពតាមអ័ក្សអុក (យើងសន្មត់ថា Ox គឺជាអ័ក្សដែលកាត់កែងទៅនឹងជញ្ជាំង)។

មានម៉ូលេគុលឧស្ម័នជាច្រើន ពួកវាផ្លាស់ទីដោយចៃដន្យ ហើយជារឿយៗបុកជញ្ជាំង។ ដោយបានរកឃើញផលបូកធរណីមាត្រនៃកម្លាំងដែលម៉ូលេគុលនីមួយៗធ្វើសកម្មភាពនៅលើជញ្ជាំង យើងរកឃើញកម្លាំងសម្ពាធឧស្ម័ន។ ដើម្បីជាមធ្យមល្បឿននៃម៉ូលេគុល ចាំបាច់ត្រូវប្រើវិធីសាស្ត្រស្ថិតិ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលសមីការ MKT មូលដ្ឋានប្រើការ៉េមធ្យមនៃល្បឿនម៉ូលេគុល ហើយមិនមែនការ៉េនៃល្បឿនមធ្យមទេ៖ ល្បឿនមធ្យមនៃម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីដោយចៃដន្យគឺស្មើនឹងសូន្យ ហើយក្នុងករណីនេះយើងនឹងមិនទទួលបានសម្ពាធណាមួយឡើយ។

ឥឡូវនេះអត្ថន័យរូបវន្តនៃសមីការគឺច្បាស់ណាស់៖ ម៉ូលេគុលកាន់តែច្រើនមាននៅក្នុងបរិមាណ ពួកវាកាន់តែធ្ងន់ និងផ្លាស់ទីកាន់តែលឿន សម្ពាធកាន់តែបង្កើតនៅលើជញ្ជាំងនៃនាវា។

សមីការ MKT មូលដ្ឋានសម្រាប់គំរូឧស្ម័នដ៏ល្អ

វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាសមីការ MKT មូលដ្ឋានត្រូវបានចេញសម្រាប់គំរូឧស្ម័នដ៏ល្អជាមួយនឹងការសន្មត់សមស្រប:

1. ការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលជាមួយវត្ថុជុំវិញគឺពិតជាមានភាពយឺត។ សម្រាប់ឧស្ម័នពិត នេះមិនមែនជាការពិតទាំងស្រុងនោះទេ។ ម៉ូលេគុលមួយចំនួននៅតែឆ្លងចូលទៅក្នុងថាមពលខាងក្នុងនៃម៉ូលេគុល និងជញ្ជាំង។
2. កម្លាំងនៃអន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់។ ប្រសិនបើឧស្ម័នពិតស្ថិតនៅសម្ពាធខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាពទាប នោះកម្លាំងទាំងនេះកាន់តែមានសារៈសំខាន់។
3. យើងចាត់ទុកម៉ូលេគុលជាចំណុចសម្ភារៈ ដោយមិនគិតពីទំហំរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវិមាត្រនៃម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នពិតប៉ះពាល់ដល់ចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលខ្លួនឯងនិងជញ្ជាំង។
4. ហើយជាចុងក្រោយ សមីការសំខាន់នៃ MKT ចាត់ទុកឧស្ម័នដូចគ្នា - ហើយតាមការពិតយើងច្រើនតែដោះស្រាយជាមួយល្បាយឧស្ម័ន។ ដូចជា, ។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ឧស្ម័នកម្រ សមីការនេះផ្តល់លទ្ធផលត្រឹមត្រូវបំផុត។ លើសពីនេះ ឧស្ម័នពិតជាច្រើននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងនៅសម្ពាធជិតបរិយាកាស គឺមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាខ្លាំងទៅនឹងឧស្ម័នដ៏ល្អ។

ដូចដែលត្រូវបានគេស្គាល់ពីច្បាប់ថាមពល kinetic នៃរាងកាយឬភាគល្អិតណាមួយ។ ការជំនួសផលិតផលនៃម៉ាស់នៃភាគល្អិតនីមួយៗ និងការ៉េនៃល្បឿនរបស់វានៅក្នុងសមីការដែលយើងបានសរសេរចុះ យើងអាចតំណាងវាជា៖

ដូចគ្នានេះផងដែរថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្តដែលជារឿយៗត្រូវបានប្រើក្នុងបញ្ហា។ នៅទីនេះ k គឺជាថេររបស់ Boltzmann ដែលបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងសីតុណ្ហភាព និងថាមពល។ k=1.38 10 -23 J/K ។

សមីការជាមូលដ្ឋាននៃ MKT ផ្អែកលើទែម៉ូឌីណាមិក។ វាត្រូវបានគេប្រើផងដែរនៅក្នុងការអនុវត្តនៅក្នុងអវកាសយានិក, cryogenics និងរូបវិទ្យានឺត្រុង។

ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា

ឧទាហរណ៍ ១

លំហាត់ប្រាណ	កំណត់ល្បឿននៃចលនានៃភាគល្អិតខ្យល់នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។
ដំណោះស្រាយ	យើងប្រើសមីការ MKT ជាមូលដ្ឋាន ដោយចាត់ទុកខ្យល់ជាឧស្ម័នដូចគ្នា ។ ដោយសារខ្យល់ពិតជាល្បាយនៃឧស្ម័ន ដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហានឹងមិនមានភាពត្រឹមត្រូវទាំងស្រុងនោះទេ។ សម្ពាធ​ឧស្ម័ន​: យើងអាចសម្គាល់ឃើញថាផលិតផលគឺជាឧស្ម័ន ចាប់តាំងពី n គឺជាកំហាប់នៃម៉ូលេគុលខ្យល់ (បរិមាណច្រាសមកវិញ) ហើយ m គឺជាម៉ាសនៃម៉ូលេគុល។ បន្ទាប់មកសមីការមុនក្លាយជា៖ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាសម្ពាធគឺ 10 5 Pa ដង់ស៊ីតេខ្យល់គឺ 1.29 គីឡូក្រាម / ម 3 - ទិន្នន័យទាំងនេះអាចយកចេញពីអក្សរសិល្ប៍យោង។ ពីកន្សោមមុនយើងទទួលបានម៉ូលេគុលខ្យល់៖
ចម្លើយ	m/s

ឧទាហរណ៍ ២

លំហាត់ប្រាណ	កំណត់កំហាប់នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នដូចគ្នានៅសីតុណ្ហភាព 300 K និង 1 MPa ។ ចាត់ទុកឧស្ម័នជាឧត្តមគតិ។
ដំណោះស្រាយ	ចូរចាប់ផ្តើមដំណោះស្រាយនៃបញ្ហាជាមួយនឹងសមីការមូលដ្ឋាននៃ MKT៖ ក៏ដូចជាភាគល្អិតសម្ភារៈណាមួយ៖ . បន្ទាប់មករូបមន្តគណនារបស់យើងនឹងមានទម្រង់ខុសគ្នាបន្តិច៖