ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные основы молекулярно-кинетической теории из "Физическая химия Книга 1" Здесь температура t могкет быть измерена по произвольно выбранной шкале. [c.13] Соотношения (8) и (10) являются равноправными формами записи уравнения состояния идеального газа, названного так потому, что это уравнение приближенно описывает поведение большинства газов и отклонения от него всегда уменьшаются с увеличением температуры и разрежения. Оно является примером тех предельных законов, к которым реальные системы приближаются при низких молекулярных концентрациях и высоких температурах. [c.13] Так как V является безразмерной велпчпной, то РУ, так же как и КТ, будет иметь размерность энергии. Советуем читателю проверить все уравнения, разобрать детально вывод одного пз них и показать, что размерности в обоих частях уравнения одинаковы. [c.15] Пусть в прямоугольном сосуде (рис. 1) определенного объема У=хуг содержится N одинаковых молекул газа при постоянной температуре. [c.16] При более точном рассмотрении должен учитываться тот факт, что некоторые молекулы движутся быстрее других. Здесь мы пока примем, что скорость движения одинакова для всех молекул системы. Величины и, и и IV равны друг другу, так как иначе отдельные паправлепия движения оказались бы предпочтительнее других, что привело бы к накоплению молекул в этих паправлепиях, а это противоречит опыту. Следовательно, с =3м = 3и = 3т . Чтобы определить число ударов молекулы о плоскость уг с правой плп с левой стороны сосуда, нужно рассмотреть только компоненту скорости и, перпендикулярную этой плоскости. Очевидно, что молекула ударится об одну из этих плоскостей и/2х раз в 1 сек. Составляющая импульса в этом направлении ири каждом столкновении изменяется от ти до —ти, т. е. его изменение равно 2ти. Согласно второму закону движения Ньютона, сила равна скорости изменения импульса. [c.16] Хотя качественные основы кинетической теории газов были известны еш,е греческим философам, ее первое количественное изложение, не свободное от ряда простых ошибок, было дано Уотерстоиом, представившим свою работу в Лондонское Королевское общество в 1845 г. Его работа долгое время оставалась неизвестной, и Рэлею удалось опубликовать ее только в 1892 г. К тому времени Уотерстон умер что же касается кинетической теории газов, то она успешно развивалась другими исследователями, чьи работы, описанные в следующей главе, публиковались своевременно. Можно утверждать, что лишь немногие теории оказали столь плодотворное влияние на физическую химию. [c.17] Пфеффер измерял при различных температурах осмотическое давление водных растворов сахара, содержащих 1 г сахара на 100 см раствора (С=0,02906). Он нашел, что П равно 0,664 атм нрп 6,8° С и 0,684 атм при 15,5° С. По формуле Вант-Гоффа получается соответственно 0,665 и 0,686 атм. Первые формулы Вант-Гоффа, как и первые положения кинетической теории газов, не были вполне точными. Однако редко случалось, чтобы столь простые уравнения оказывались до такой степени правильными. [c.18] Такой способ описания осмотических явлений предпочтительнее первого, так как он ближе соответствует условиям опыта. Тот факт, что при этом приходится пспользовать дополнительно два подвижных поршня, фактически не является ограничением, так как и практически, и теоретически двии ение поршней рассматривается как перемещение без трения. [c.18] Число Авогадро определялось примерно 60 различными способами, четыре из которых рассматриваются ниже. Совпадение полученных результатов еще раз убеждает нас в реальности существования молекул. [c.19] Согласно закону Фарадея, являющемуся одним из наиболее точных законов природы, 96 493 кулона (1 фарадей) электричества необходимы для того, чтобы из раствора соляной кислоты выделить 1,0080 г водорода и 35,457 0 хлора. Другими словами, 1 фарадей электричества необходим для того, чтобы выделить 1 г-экв любого элемента из ирогодящих растворов, содержащих его соединения. [c.19] Конечно, простое отношение скоростей еще не равно отношению величин зарядов (это наблюдалось бы при отсутствии действия силы тяжести). [c.21] Изменение плотности газа с высотой. [c.22] Уравнение (28) выражает закон одномерной диффузии для любой системы. Молекулярный поток всегда ориентирован в направлении понижения градиента концентрации, поэтому знак минус в правой части уравнения (28) введен только для того, чтобы коэффициент диффузии В, по определению, считать положительным. Эйнштейн нашел два способа выражения О через молекулярные постоянные. Их можно использовать для определения числа Авогадро. [c.23] Первый из этих способов состоит в следующем. Пусть Д обозначает длину смещения частицы в любом направлении за время I. [c.23] Это выражение называется законом диффузии Эйнштейна — Смолуховского. [c.24] Вернуться к основной статье