Ključna razlika – čestični model materije u odnosu na kinetičku molekularnu teoriju
Čestični model materije je model koji se koristi za objašnjenje rasporeda atoma, molekula ili iona koji su prisutni u bilo kojem materijalu. Kinetička molekularna teorija je teorija koja se koristi za objašnjenje fizikalnih svojstava plina. Ključna razlika između čestičnog modela materije i kinetičke molekularne teorije je u tome što čestični model materije opisuje svojstva čvrste, tekuće i plinovite faze materije, dok kinetička molekularna teorija opisuje svojstva plinova.
Što je čestični model materije?
Čestični model tvari je model koji objašnjava raspored čestica (atoma, molekula ili iona) u određenoj fazi tvari. Postoje tri glavne faze u kojima svaka tvar može postojati: čvrsta faza, tekuća faza i plinovita faza. Model čestica izražava sljedeće koncepte:
- Sva materija izgrađena je od malih čestica.
- Ove sićušne čestice uvijek su u pokretu.
- Postoje prazni prostori između ovih čestica.
- Kada se tvar zagrijava, povećava se kretanje čestica.
Slika 1: Tri faze materije
Čvrsta faza
Kvrsta faza je faza materije u kojoj su čestice (atomi, molekule ili ioni od kojih se sastoji čvrsta tvar) čvrsto stegnute. Stoga su čestice vrlo tijesno pakirane. Postoje vrlo maleni prazni prostori između čestica. Između čestica postoje vrlo jake međumolekularne interakcije. Ove značajke daju čvrstim tijelima poseban oblik. Budući da su čestice čvrsto zbijene, čestice pokazuju gotovo zanemarivo kretanje (vibracije se mogu primijetiti većinu vremena; stoga čestice ostaju u određenim položajima). Kako čvrsto tijelo dobiva fiksni oblik, ono ima i fiksni volumen. Gustoća čvrste tvari je vrlo visoka u usporedbi s tekućinama i plinovima.
Tekuća faza
Tekuća faza je faza materije u kojoj su čestice zbijene jedna uz drugu, ali to nije tijesno pakiranje kao u čvrstim tvarima. Prazni prostori između čestica veliki su u usporedbi s čvrstim tvarima, ali su mali u usporedbi s plinovima. Čestice se mogu slobodno kretati. Tekućina nema definiran oblik; dobiva oblik posude u kojoj se nalazi tekućina. Gustoća tekućine je manja od gustoće krutine i veća od gustoće plina. Međutim, tekućina ima fiksni volumen jer su čestice zbijene jedna uz drugu.
Plinska faza
Plinovita faza je faza materije u kojoj se čestice neprestano kreću u nasumičnim smjerovima. Zbog toga postoje veliki razmaci između čestica plina. Te čestice ispunjavaju zatvorenu posudu u kojoj se nalazi plin. Tada plin dobiva volumen spremnika. Gustoća plina je vrlo manja u usporedbi s gustoćom krutina i tekućina.
Što je kinetička molekularna teorija?
Kinetička molekularna teorija je teorija koja opisuje fizikalna svojstva plinova na njihovoj molekularnoj razini. Koncepti kinetičke molekularne teorije su sljedeći.
- Plinovi sadrže čestice koje su u stalnom, nasumičnom kretanju.
- Ove se čestice neprestano sudaraju jedna s drugom. Sudari su potpuno elastični.
- Volumen molekule plina je zanemariv u usporedbi s volumenom spremnika u kojem se plin nalazi. Ali te čestice imaju znatnu masu.
- Ne postoje međumolekularne sile između molekula plina.
- Prosječna kinetička energija plina proporcionalna je apsolutnoj temperaturi plina.
Slika 2: Čisti sudari između čestica plina
Odnos između kinetičke energije i brzine molekula plina može se dati na sljedeći način.
KE=½.mv2
Gdje je KE kinetička energija, m je masa čestice plina, a v prosječna brzina molekula plina. Ali mjerenje ovih parametara je teško; dakle, jednadžba je modificirana kao ispod.
KE=3/2.kBT
Gdje je KE kinetička energija, kB Boltzmannova konstanta (1.381×10-23 m2 kg s-2 K-1), a T je apsolutna temperatura plina (u jedinicama Kelvina). Ova jednadžba pokazuje da je kinetička energija plina izravno proporcionalna apsolutnoj temperaturi plina.
Koja je razlika između modela čestica materije i kinetičke molekularne teorije?
Čestični model materije u odnosu na kinetičku molekularnu teoriju |
|
| Čestični model materije je model koji objašnjava raspored čestica (atoma, molekula ili iona) u određenoj fazi materije. | Kinetička molekularna teorija je teorija koja ukazuje na fizikalna svojstva plinova na njihovoj molekularnoj razini. |
| Komponente | |
| Model čestica materije opisuje svojstva čvrste, tekuće i plinovite faze materije. | Kinetička molekularna teorija opisuje svojstva plinova. |
| Sadržaj | |
| Model čestica materije objašnjava raspored čestica u krutom, tekućem ili plinovitom tijelu. | Kinetička molekularna teorija objašnjava odnos između kinetičke energije i drugih svojstava plina. |
Sažetak – Čestični model materije u odnosu na kinetičku molekularnu teoriju
Model čestica i kinetička molekularna teorija objašnjavaju različita fizikalna svojstva materije. Čestični model je model koji objašnjava raspored čestica (atoma, molekula ili iona) u određenoj fazi tvari. Kinetička molekularna teorija opisuje odnos između kinetičke energije i drugih svojstava plina. Ključna razlika između čestičnog modela materije i kinetičke molekularne teorije je u tome što čestični model materije opisuje svojstva čvrste, tekuće i plinovite faze materije, dok kinetička molekularna teorija opisuje svojstva plinova.
