Fő különbség – az anyag részecskemodellje és a kinetikus molekuláris elmélet
Az anyag részecskemodellje olyan modell, amelyet bármely anyagban jelen lévő atomok, molekulák vagy ionok elrendezésének magyarázatára használnak. A kinetikus molekuláris elmélet egy olyan elmélet, amelyet a gázok fizikai tulajdonságainak magyarázatára használnak. A legfontosabb különbség az anyag részecskemodellje és a kinetikus molekuláris elmélet között az, hogy az anyag részecskemodellje az anyag szilárd, folyékony és gázfázisának tulajdonságait írja le, míg a kinetikus molekuláris elmélet a gázok tulajdonságait írja le.
Mi az anyag részecskemodellje?
Az anyag részecskemodellje egy olyan modell, amely megmagyarázza a részecskék (atomok, molekulák vagy ionok) elrendezését az anyag bizonyos fázisában. Minden anyagnak három fő fázisa van: szilárd fázis, folyékony fázis és gázfázis. A részecskemodell a következő fogalmakat fejezi ki:
- Minden anyag apró részecskékből épül fel.
- Ezek az apró részecskék mindig mozgásban vannak.
- A részecskék között üres terek vannak.
- Ha az anyag felmelegszik, a részecskék mozgása megnő.
1. ábra: Az anyag három fázisa
Szilárd fázis
A szilárd fázis az anyag azon fázisa, amelyben a részecskék (atomok, molekulák vagy ionok, amelyekből a szilárd anyag áll) szorosan rögzítve vannak. Ezért a részecskék nagyon szorosan csomagolódnak. Nagyon apró üres terek vannak a részecskék között. A részecskék között nagyon erős intermolekuláris kölcsönhatások vannak. Ezek a tulajdonságok a szilárd anyagoknak sajátos formát adnak. Mivel a részecskék szorosan össze vannak rakva, a részecskék szinte elhanyagolható mozgást mutatnak (legtöbbször vibráció figyelhető meg, így a részecskék bizonyos pozíciókban maradnak). Ahogy a szilárd anyag fix formát kap, fix térfogata is van. A szilárd test sűrűsége nagyon nagy a folyadékokéhoz és gázokhoz képest.
Folyadék fázis
A folyékony fázis az anyag olyan fázisa, amelyben a részecskék szorosan egymáshoz vannak csomagolva, de ez nem olyan szoros, mint a szilárd anyagokban. A részecskék közötti üres terek nagyok a szilárd anyagokhoz képest, de kicsik a gázokhoz képest. A részecskék szabadon mozoghatnak. A folyadéknak nincs meghatározott alakja; megkapja annak a tartálynak az alakját, amelyben a folyadék van. A folyadék sűrűsége kisebb, mint a szilárd, és nagyobb, mint a gázé. A folyadéknak azonban rögzített térfogata van, mivel a részecskék szorosan egymáshoz vannak csomagolva.
Gázfázis
A gázfázis az anyag olyan fázisa, amelyben a részecskék folyamatosan, véletlenszerű irányban mozognak. Ezért nagy távolságok vannak a gázrészecskék között. Ezek a részecskék megtöltenek egy zárt tartályt, amelyben a gáz van jelen. Ezután a gáz megkapja a tartály térfogatát. A gáz sűrűsége nagyon kisebb, mint a szilárd anyagoké és a folyadékoké.
Mi az a kinetikus molekuláris elmélet?
A kinetikus molekuláris elmélet egy olyan elmélet, amely a gázok fizikai tulajdonságait írja le molekuláris szinten. A kinetikus molekulaelmélet fogalmai a következők.
- A gázok olyan részecskéket tartalmaznak, amelyek állandó, véletlenszerű mozgásban vannak.
- Ezek a részecskék folyamatosan ütköznek egymással. Az ütközések teljesen rugalmasak.
- Egy gázmolekula térfogata elhanyagolható annak a tartálynak a térfogatához képest, amelyben a gáz van. De ezeknek a részecskéknek jelentős tömegük van.
- Nincsenek intermolekuláris erők a gázmolekulák között.
- A gáz átlagos kinetikus energiája arányos a gáz abszolút hőmérsékletével.
2. ábra: Tiszta ütközések a gázrészecskék között
A gázmolekulák kinetikus energiája és sebessége közötti összefüggés az alábbiak szerint adható meg.
KE=½.mv2
Ahol KE a kinetikus energia, m a gázrészecske tömege, v pedig a gázmolekulák átlagos sebessége. De ezeknek a paramétereknek a mérése nehéz; így az egyenlet az alábbiak szerint módosul.
KE=3/2.kBT
Ahol KE a kinetikus energia, ott kB a Boltzmann-állandó (1.381×10-23 m2 kg s-2 K-1), T pedig a gáz abszolút hőmérséklete (kelvin-egységben). Ez az egyenlet azt jelzi, hogy a gáz kinetikus energiája egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletével.
Mi a különbség az anyag részecskemodellje és a kinetikus molekuláris elmélet között?
Az anyag részecskemodellje kontra kinetikus molekuláris elmélet |
|
| Az anyag részecskemodellje egy olyan modell, amely megmagyarázza a részecskék (atomok, molekulák vagy ionok) elrendezését az anyag bizonyos fázisában. | A kinetikus molekuláris elmélet olyan elmélet, amely a gázok fizikai tulajdonságait molekuláris szinten jelzi. |
| Összetevők | |
| Az anyag részecskemodellje az anyag szilárd, folyékony és gázfázisának tulajdonságait írja le. | A kinetikus molekuláris elmélet a gázok tulajdonságait írja le. |
| Tartalom | |
| Az anyag részecskemodellje megmagyarázza a részecskék szilárd, folyékony vagy gázszerű elrendezését. | A kinetikus molekuláris elmélet megmagyarázza a kinetikus energia és a gáz egyéb tulajdonságai közötti kapcsolatot. |
Összefoglaló – Az anyag részecskemodellje kontra kinetikus molekuláris elmélet
A részecskemodell és a kinetikus molekulaelmélet megmagyarázza az anyag különböző fizikai tulajdonságait. A részecskemodell az a modell, amely megmagyarázza a részecskék (atomok, molekulák vagy ionok) elrendezését az anyag bizonyos fázisában. A kinetikus molekuláris elmélet a kinetikus energia és a gáz egyéb tulajdonságai közötti kapcsolatot írja le. A legfontosabb különbség az anyag részecskemodellje és a kinetikus molekuláris elmélet között az, hogy az anyag részecskemodellje az anyag szilárd, folyékony és gázfázisainak tulajdonságait írja le, míg a kinetikus molekuláris elmélet a gázok tulajdonságait írja le.
