تفاوت کلیدی - مدل ذرات ماده در مقابل نظریه مولکولی جنبشی
مدل ذرات ماده مدلی است که برای توضیح آرایش اتم ها، مولکول ها یا یون های موجود در هر ماده استفاده می شود. نظریه مولکولی جنبشی نظریه ای است که برای توضیح خواص فیزیکی گاز استفاده می شود. تفاوت اصلی بین مدل ذرات ماده و نظریه مولکولی جنبشی در این است که مدل ذرات ماده خواص فازهای جامد، مایع و گاز ماده را توصیف می کند در حالی که نظریه مولکولی جنبشی خواص گازها را توصیف می کند.
مدل ذرات ماده چیست؟
مدل ذره ای ماده مدلی است که آرایش ذرات (اتم ها، مولکول ها یا یون ها) را در فاز خاصی از ماده توضیح می دهد. سه فاز اصلی وجود دارد که هر ماده ای می تواند در آن وجود داشته باشد: فاز جامد، فاز مایع و فاز گاز. مدل ذره مفاهیم زیر را بیان می کند:
- همه مواد از ذرات کوچک ساخته شده اند.
- این ذرات ریز همیشه در حرکت هستند.
- فضاهای خالی بین این ذرات وجود دارد.
- وقتی ماده گرم می شود، حرکت ذرات افزایش می یابد.
شکل 1: سه مرحله ماده
فاز جامد
فاز جامد فازی از ماده است که در آن ذرات (اتم ها، مولکول ها یا یون هایی که جامد از آنها ساخته شده است) محکم نگه داشته می شوند.بنابراین، ذرات بسیار نزدیک بسته بندی می شوند. فضاهای خالی بسیار ریز بین ذرات وجود دارد. برهمکنش های بین مولکولی بسیار قوی بین ذرات وجود دارد. این ویژگی ها به جامدات شکل خاصی می بخشد. از آنجایی که ذرات به شدت بسته شده اند، ذرات حرکت تقریباً ناچیز از خود نشان می دهند (ارتعاشات را می توان در بیشتر مواقع مشاهده کرد؛ بنابراین ذرات در موقعیت های خاصی باقی می مانند). همانطور که جامد شکل ثابتی پیدا می کند، حجم ثابتی نیز دارد. چگالی یک جامد در مقایسه با مایعات و گازها بسیار زیاد است.
فاز مایع
فاز مایع فازی از ماده است که در آن ذرات نزدیک به هم بسته می شوند، اما مانند جامدات بسته بندی محکمی نیست. فضاهای خالی بین ذرات در مقایسه با جامدات بزرگ هستند، اما در مقایسه با گازها کوچک هستند. ذرات می توانند آزادانه حرکت کنند. مایع شکل مشخصی ندارد. شکل ظرفی را می گیرد که مایع در آن وجود دارد. چگالی یک مایع کمتر از چگالی جامد و بیشتر از چگالی گاز است.با این حال، یک مایع دارای حجم ثابتی است، زیرا ذرات به هم نزدیک هستند.
فاز گاز
فاز گاز فازی از ماده است که در آن ذرات در جهات تصادفی در حال حرکت مداوم هستند. بنابراین، فضاهای بزرگی بین ذرات گاز وجود دارد. این ذرات ظرف بسته ای را پر می کنند که گاز در آن وجود دارد. سپس گاز حجم ظرف را به دست می آورد. چگالی گاز در مقایسه با چگالی جامدات و مایعات بسیار کمتر است.
نظریه مولکولی جنبشی چیست؟
نظریه مولکولی جنبشی نظریه ای است که خواص فیزیکی گازها را در سطح مولکولی آنها توصیف می کند. مفاهیم نظریه مولکولی جنبشی به شرح زیر است.
- گازها حاوی ذراتی هستند که در حرکت ثابت و تصادفی هستند.
- این ذرات دائماً با یکدیگر برخورد می کنند. برخوردها کاملاً الاستیک هستند.
- حجم یک مولکول گاز در مقایسه با حجم ظرفی که گاز در آن وجود دارد ناچیز است. اما این ذرات جرم قابل توجهی دارند.
- هیچ نیروی بین مولکولی بین مولکول های گاز وجود ندارد.
- میانگین انرژی جنبشی گاز با دمای مطلق گاز متناسب است.
شکل 2: برخوردهای خالص بین ذرات گاز
رابطه بین انرژی جنبشی و سرعت مولکول های گاز را می توان به صورت زیر نشان داد.
KE=½.mv2
جایی که KE انرژی جنبشی است، m جرم یک ذره گاز و v میانگین سرعت مولکول های گاز است. اما اندازه گیری این پارامترها دشوار است. بنابراین، معادله به صورت زیر اصلاح می شود.
KE=3/2.kBT
در جایی که KE انرژی جنبشی است، kB ثابت بولتزمن است (1.381×10-23 m2 کیلوگرم s-2 K-1)، و T دمای مطلق گاز (بر حسب واحد کلوین) است. این معادله نشان می دهد که انرژی جنبشی گاز با دمای مطلق گاز نسبت مستقیم دارد.
تفاوت بین مدل ذرات ماده و نظریه مولکولی جنبشی چیست؟
مدل ذرات ماده در مقابل نظریه مولکولی جنبشی |
|
| مدل ذرات ماده مدلی است که آرایش ذرات (اتم ها، مولکول ها یا یون ها) را در یک فاز معین از ماده توضیح می دهد. | نظریه مولکولی جنبشی نظریه ای است که خواص فیزیکی گازها را در سطح مولکولی آنها نشان می دهد. |
| اجزای | |
| مدل ذرات ماده خواص فازهای جامد، مایع و گاز ماده را توصیف می کند. | نظریه مولکولی جنبشی خواص گازها را توصیف می کند. |
| محتوا | |
| مدل ذرات ماده آرایش ذرات را در جامد، مایع یا گاز توضیح می دهد. | نظریه مولکولی جنبشی رابطه بین انرژی جنبشی و سایر خواص گاز را توضیح می دهد. |
خلاصه - مدل ذرات ماده در مقابل نظریه مولکولی جنبشی
مدل ذرات و نظریه مولکولی جنبشی خواص فیزیکی مختلف ماده را توضیح می دهند. مدل ذرات مدلی است که آرایش ذرات (اتم ها، مولکول ها یا یون ها) را در فاز خاصی از ماده توضیح می دهد. نظریه مولکولی جنبشی رابطه بین انرژی جنبشی و سایر خواص گاز را توصیف می کند. تفاوت اصلی بین مدل ذرات ماده و نظریه مولکولی جنبشی این است که مدل ذرات ماده خواص فازهای جامد، مایع و گاز ماده را توصیف می کند در حالی که نظریه مولکولی جنبشی خواص گازها را توصیف می کند.
