KINETICKÁ TEORIE STAVBY LÁTEK

Ačkoli látky navenek vypadají spojitě, mají svou vnitřnístrukturu.

Koncem 19. století vznikla kinetická teorie stavby látek.

Molekulová fyzika studuje vlastnosti látek s použitímkinetické teorie stavby látek.

Vychází z vnitřní struktury látek a jejich vlastnostivysvětluje jako důsledek pohybu a vzájemného působeníčástic.

Tři poznatky kinetické teorie stavby látek1. Látka jakéhokoli skupenství se skládá z částic (molekul, atomů nebo iontů).

Důkaz: Křemík pod mikroskopem

Prostor, již těleso z dané látky zabírá, není těmito částice-mi beze zbytku vyplněn. Látka má nespojitou (diskrétní) strukturu.

Tři poznatky kinetické teorie stavby látek2. Částice v látce se pohybují, jejich pohyb je neustálý a neuspořádaný (chaotický).

Tepelný pohybje pohyb částic rychlostmi různých směrů a velikostí.

Pohyb molekul plynu při nižší teplotě

Pohyb molekul plynu při vyšší teplotě

Tři poznatky kinetické teorie stavby látek2. Částice v látce se pohybují, jejich pohyb je neustálý a neuspořádaný (chaotický).

Důkaz:

Difuze - samovolné pronikání částic jedné látky mezi částice druhé látky.

Tlak plynu - srážky molekul plynu s molekulami vnitřních stěn nádoby.

F

S

Fp

Tři poznatky kinetické teorie stavby látek2. Částice v látce se pohybují, jejich pohyb je neustálý a neuspořádaný (chaotický).

Důkaz:

Nepravidelný neustálý pohyb Brownovy částice.

10

20

30

40

50

m

10 20 30 40 500 m

t = 20 s

Tři poznatky kinetické teorie stavby látek2. Částice v látce se pohybují, jejich pohyb je neustálý a neuspořádaný (chaotický).

Důkaz:

Kmitavý pohyb atomů v molekule.

Tři poznatky kinetické teorie stavby látek3. Částice na sebe navzájem působí přitažlivými a současně odpudivými silami.

Důkaz:

k1 - závislost velikosti odpudivé síly na vzdálenosti.k2 - závislost velikosti přitažlivé síly na vzdálenosti.

Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemina jejich vzdálenosti r

oF

pF

r0

oF pF oFpF

1k

2k

oF

pF

r0

oF pF oFpF

1k

2k

k

k - závislost velikosti výsledné síly na vzájemné vzdálenosti.

Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemina jejich vzdálenosti r

Jsou-li částice ve vzdálenosti ro, jsou v rovnovážné poloze.Výsledná síla působící mezi částicemi je nulová.

oF

pF

r0or

or

po FF

N 0v F

oF pF oFpF

Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemina jejich vzdálenosti r

Jsou-li částice ve vzdálenosti menší než ro, výsledná sílapůsobící mezi částicemi je odpudivá.

oF

pF

r0

orr

or

po FF oF oF

vF

Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemina jejich vzdálenosti r

Jsou-li částice ve vzdálenosti větší než ro, výsledná sílapůsobící mezi částicemi je přitažlivá.

oF

pF

r0

or

po FF

pF pF

vF

orr

oF oF

Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemina jejich vzdálenosti r

S rostoucím r se přitažlivá síla rychle zmenšuje. Na kaž-dou částici působí pouze silová pole sousedních částic.

oF

pF

r0

r

vF

Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemina jejich vzdálenosti r

- molekuly plynu se skládají z atomů,- střední vzdálenosti molekul za normálních podmínek v porovnání s rozměry molekul jsou velké,- molekuly se neustále chaoticky pohybují, - změna rychlosti nastává srážkami molekul s jinými molekulami, - mezi srážkami se molekuly pohybují přibližně rovnoměrně přímočaře,

Model plynné látky

Celkovou energii soustavy molekul tvoří energiekinetická posuvného, rotačního a kmitavého pohybu.

Model plynné látkyPohyb víceatomových molekul

posuvný rotační kmitavý

posuvný + rotační + kmitavý

Model plynné látkyPohyb víceatomových molekul

Celkovou energii soustavy molekul tvoří energiekinetická posuvného, rotačního a kmitavého pohybu.

Model pevné látky- většina látek má částice pravidelně uspořádané,- přitažlivé síly mezi částicemi způsobují stálý tvar a objem těles z pevné látky,- částice kmitají kolem rovnovážných poloh,

- potenciální energie soustavy molekul je větší než celková kinetická energie částic.

Model kapalné látky- kapaliny se vyznačují jistou uspořádaností, ale pouze na krátkou vzdálenost,- poloha molekuly kapaliny se s časem mění; čím je teplota kapaliny vyšší, tím se mění častěji,- přeskoky molekul při působení vnější síly na kapalinu jsou převážně ve směru působící síly, Proto je kapalina tekutá a nezachovává si svůj tvar.- potenciální energie soustavy molekul je porovnatelná s jejich celkovou kinetickou energii.

Podle kinetické teorie stavby látek

a) látka jakéhokoli skupenství se skládá z částic - molekul, atomů nebo iontů,

b) částice v látce se pohybují, jejich pohyb je neustálý a neuspořádaný (chaotický),

c) částice na sebe navzájem působí přitažlivými nebo odpudivými silami,

d) částice na sebe navzájem působí přitažlivými a současně odpudivými silami.

Test

1

Mezi důkazy neustálého pohybu částic v látce patří:

a) tlak plynu,

b) Brownův pohyb,

c) teplota plynu,

d) difuze.

Test

2

Jestliže jsou dvě částice navzájem v rovnovážnépoloze:

a) výsledná působící síla mezi částicemi je přitažlivá,

b) výsledná působící síla mezi částicemi je odpudivá,

c) výsledná působící síla mezi částicemi je nulová,

d) přitažlivá a odpudivá síla působící mezi částicemi jsou stejně velké.

Test

3

Test

4

Jestliže jsou dvě částice blíž než v rovnovážné poloze:

a) výsledná působící síla mezi částicemi je přitažlivá,

b) výsledná působící síla mezi částicemi je odpudivá,

c) výsledná působící síla mezi částicemi je nulová,

d) přitažlivá a odpudivá síla působící mezi částicemi jsou stejně velké.

Test

5

Jestliže jsou dvě částice ve vzdálenosti větší než v rovnovážné poloze:

a) výsledná působící síla mezi částicemi je přitažlivá,

b) výsledná působící síla mezi částicemi je odpudivá,

c) výsledná působící síla mezi částicemi je nulová,

d) přitažlivá a odpudivá síla působící mezi částicemi jsou stejně velké.

Pro energii částic v plynné látce platí:

a) potenciální energie soustavy molekul je vždy menší než jejich celková kinetická energie,

b) potenciální energie soustavy molekul je vždy větší než jejich celková kinetická energie,c) potenciální energie soustavy molekul je porovnatelná s celkovou kinetickou energii,

d) celková energie soustavy molekul je zanedbatelná.

Test

6

Test

7

Pro energii částic v kapalné látce platí:

a) potenciální energie soustavy molekul je vždy menší než jejich celková kinetická energie,b) potenciální energie soustavy molekul je vždy větší než jejich celková kinetická energie,c) potenciální energie soustavy molekul je srovnatelná s celkovou kinetickou energii,

d) celková energie soustavy molekul je zanedbatelná.

Test

8

Pro energii částic v pevné látce platí:

a) potenciální energie soustavy molekul je vždy menší než jejich celková kinetická energie,b) potenciální energie soustavy molekul je vždy větší než jejich celková kinetická energie,c) potenciální energie soustavy molekul je srovnatelná s celkovou kinetickou energii,

d) celková energie soustavy molekul je zanedbatelná.