Основные положения молекулярно-кинетической теории

Основу МКТ составляют три положения, которые доказаны экспериментально.

1. Вещество состоит из частиц. Мельчайшая частица вещества – молекула. Наглядным доказательством положения является изображения атомов и молекул вещества с помощью ионного и электронного микроскопов.

2. Частицы вещества непрерывно и хаотически движутся. Например, в газе молекулы двигаются свободно по любым направлениям, будучи ограничены только столкновениями со стенками сосуда и друг с другом. Пробег молекул между ударами очень мал (~ 10^-7 м). Доказательством данного положения является ряд явлений природы. Прежде всего, это диффузия – процесс перемешивания веществ, которые приведены в тесный контакт (особо отчетливо проявляется в газах). И броуновское движение – движение твердых частиц, взвешенных в газе или жидкости. Объясняется хаотическими соударениями частицы с молекулами газа (жидкости) (чем мельче частицы и выше температура, тем интенсивнее движение).

3. Частицы взаимодействуют друг с другом. Об этом свидетельствует существование жидких и твердых тел. В недеформированном теле частицы вещества находятся в состоянии устойчивого равновесия, т.е. сила взаимодействия между ними равна нулю, а энергия взаимодействия минимальна. Если попытаться тело сжать, т.е. сблизить молекулы (атомы), то между ними возникает сила отталкивания, а если растянуть – то сила притяжения. Доказано, что межмолекулярные силы имеют электрическое происхождение – они возникают за счет взаимодействия электронных оболочек атомов. График, выражающий зависимость энергии межмолекулярного (межатомного) взаимодействия от расстояния между молекулами, имеет вид, изображенный на рисунке 10.

Как видно, при r=r₀ энергия минимальна (Е₀<0); на других расстояниях она по модулю возрастает, и при r≥2r₀ энергия межмолекулярного взаимодействия практически равна нулю, что характерно для газообразного состояния вещества.