KINETICKÁ TEORIE STAVBY LÁTEK

Transkript

1 KINETICKÁ TEORIE STAVBY LÁTEK Látky kteréhokoliv skupenství se skládají z částic. Prostor, který těleso zaujímá, není částicemi beze zbytku vyplněn (diskrétní struktura látek). Rozměry částic jsou řádově 0,1 nm. Částice se v látkách neustále neuspořádaně pohybují. Tepelný pohyb částic je zvláštní případ mechanického pohybu, který konají všechny základní částice (elektrony, protony, neutrony, atomy, molekuly, ionty ). Tento pohyb není vizuálně pozorovatelný jako pohyb jednotlivých částic. Souhrn pohybů velkého počtu částic vyvolává makroskopické jevy, o nichž je možné se subjektivně i objektivně přesvědčit. Makroskopické projevy tepelného pohybu: - Brownův pohyb - tlak plynu - atmosférický tlak - difuze - osmóza Částice na sebe navzájem působí silami, které jsou při malých vzdálenostech odpudivé, při větších přitažlivé. Vlastnosti látek v určitém skupenství vyplývají : - z vlastností molekul, resp. Atomů, které tvoří danou látku - z velikosti kinetické energie neuspořádaného pohybu molekul - z velikosti energie vzájemné vazby molekul, atomů resp. Iontů, které závisí na velikosti přitažlivých sil a vzdálenosti mezi částicemi. PEVNÉ LÁTKY Kromě amorfních látek ( sklo, pryskyřice, vosk ) mají ostatní látky pravidelné uspořádání částic v krystalové struktuře. Vzdálenost částic řádově stejná jako mezi atomy v molekule ( m), proto na sebe částice působí značně velkými vazebnými silami. Posunutí jedné částice poruší rovnovážný stav soustavy a má za následek vychýlení sousedních částic. Částice kmitají kolem rovnovážných poloh, pohyb je chaotický, kmity jsou v různých směrech a výchylky z rovnovážných poloh jsou různě velké, zvětšují se s rostoucí teplotou ( max. výchylky asi 1/6 vzájemné vzdálenosti částic při teplotách blízkých teplotě tání ). Velikost celkové potenciální energie soustavy částic pevného tělesa je výrazně větší než celková kinetická energie částic konajících kmitavý pohyb. KAPALNÉ LÁTKY Existuje určité uspořádání molekul, ale uplatňuje se jen na krátkou vzdálenost. Každá molekula v seskupení ostatních molekul kmitá kolem rovnovážné polohy, ale ta se s časem mění.

2 Při pohybu částic je možná vzájemná výměna částic, nebo proniknutí částic mezi dvěma jinými částicemi. Při působení vnější síly se přemisťování rovnovážné polohy děje převážně ve směru působící síly. Proto kapalina nezachovává tvar. Celková kinetická energie soustavy je srovnatelná s energií potenciální. Molekuly kapaliny kmitají s frekvencí řádově Hz, doba setrvání v rovnovážné poloze 1ns, tato doba se při zvýšení teploty kapaliny zmenšuje, což se navenek projeví lepší tekutostí kapaliny. PLYNNÉ LÁTKY Střední vzdálenost mezi molekulami je velká ( řádově 3nm), proto jsou přitažlivé síly mezi molekulami zanedbatelné, plyn nemá stálý tvar ani objem. Molekuly plynu konají tepelný pohyb v různých směrech a různě velkými výchylkami, všechny směry jsou stejně pravděpodobné. Změna směru a velikosti rychlosti nastává při vzájemné interakci molekul, nebo při interakci molekul se stěnami nádoby, mezi těmito interakcemi je pohyb molekul téměř rovnoměrný přímočarý, jeho střední rychlost se s rostoucí teplotou plynu zvětšuje. Kromě posuvného pohybu víceatomové molekuly konají pohyb kmitavý a rotační. Vnitřní energii plynů tvoří převážně kinetická energie částic, potenciální energie soustavy molekul plynu je zanedbatelná. PLAZMA Plazma je soustava elektricky nabitých částic (elektronů, iontů ) a částic neutrálních. Z makroskopického hlediska je plazma neutrální. Plazma je elektricky vodivé, podléhá účinkům elektrického i magnetického pole. Vazebné síly mezi částicemi jsou elektromagnetického původu. Při vysokých teplotách může být plazma tak ionizováno, že se skládá z volných jader a elektronů. Formy plazmatu: - plamen, blesk - plazma hvězd a mezihvězdného prostoru - umělé plazma ( různé druhy elektrických výbojů a pod. )

3 KINETICKÁ TEORIE LÁTEK A Jméno: Hodnocení: 1.Brownův pohyb je důsledkem a projevem A. působení elektrostatických sil mezi částicemi B. chemické aktivity látek C. neuspořádaného pohybu částic D. vazebných sil působících mezi částicemi 2. Proces difuze v roztoku můžeme urychlit A. udržováním stálého tlaku B. zvýšením teploty roztoku C. působením magnetického pole D. snížením teploty roztoku 3. Označte tvrzení, které není v souladu s kinetickou teorií látek: A. Látky kteréhokoliv skupenství se skládají z částic, které nevyplňují beze zbytku prostor, který těleso zaujímá. B. U tělesa, které je v klidu, převládá v daném okamžiku jeden směr pohybu částic. C. Částice se v látkách neustále chaoticky pohybují, rychlost jejich pohybu závisí na teplotě tělesa. D. Mezimolekulové síly působící mezi částicemi mají přitažlivý i odpudivý charakter. 4. Grafickým znázorněním sil působících mezi dvěma částicemi (například mezi molekulami) je A. křivka, která je s rostoucí vzdáleností rostoucí B. křivka s extrémní hodnotou v určité krátké vzdálenosti částic C. parabola s vrcholem, který odpovídá rovnovážné poloze částic D. exponenciála s asymptotou ve vzdálenosti r 0 5. Označte chybné tvrzení A. Plyn nevytváří samostatné těleso určitého tvaru, protože přitažlivé síly působící mezi částicemi jsou pro velkou vzdálenost částic zanedbatelné. B. Tepelný pohyb dvouatomových molekul plynu je posuvný, kmitavý i rotační. C. Hodnota celkové vnitřní potenciální energie soustavy molekul plynu, je vždy značně větší, než celková kinetická energie částic téhož plynu stejné hmotnosti. D. Pro posuvný pohyb molekul plynu jsou všechny směry stejně pravděpodobné, změna směru a velikosti rychlosti nastává v důsledku srážek molekul s jinými molekulami, nebo se stěnou nádoby.

4 6. Celková vnitřní energie soustavy částic pevného tělesa A. je tvořena převážně kinetickou energií částic B. je převážně tvořena potenciální energií částic C. má srovnatelně velkou potenciální i kinetickou složku D. má pro tělesa z látek s větší relativní molekulovou (atomovou) hmotností větší část tvořenou energií potenciální, pro tělesa s malou relativní molekulovou (atomovou) hmotností tvoří větší složku energie kinetická 7. Označte chybné tvrzení: A. Celková vnitřní energie kapaliny daného objemu má srovnatelně velkou část tvořenou energií potenciální a kinetickou. B. Molekuly kapaliny kmitají kolem rovnovážných poloh, které se s časem mění. C. Vzájemné působení molekul je tak malé, že kapalina nemá stálý tvar ani objem. D. Působí-li na kapalinu vnější síla, jsou přesuny molekul převážně ve směru působící síly, proto je kapalina tekutá, nezachovává svůj tvar a její povrch je kolmý k výslednici sil. 8. Rovnovážný stav soustavy A. je stav, do něhož soustava přejde samovolně po určité době, je-li v neměnných vnějších podmínkách B. je stav, ve kterém je soustava, nacházející se v daném okamžiku v určitém objemu C. je stav, ve kterém v soustavě probíhají pouze chemické děje D. je stav, ve kterém v soustavě neprobíhají žádné makroskopické změny. 9. Vyberte nesprávnou kombinaci přibližného vyjádření téže teploty A. t = 30 0 C T = 303K B. T = 250K t = C C. t = C T = 283K D. T = 290K t = 17 0 C 10. Označte nepravdivé tvrzení: Plynový teploměr A. tvoří nádoba naplněná plynem, spojená s otevřeným manometrem, jehož jedno rameno je pohyblivé B. je založen na tom, že při stálém objemu je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě C. určuje teplotu pomocí tlaků plynu v nádobě určeného při ponoření tlakoměrné nádoby s plynem do termodynamické soustavy led vody sytá vodní pára a potom do termodynamické soustavy, jejíž teplotu měříme D. určuje teplotu plynu pomocí dilatačního teploměru.

5 KINETICKÁ TEORIE LÁTEK B Jméno: Hodnocení: 1. Do nádoby s rozpustnou pevnou barevnou látkou nalijeme vodu. Roztok se rychle zbarvím těsně nad danou látkou. Zbarvení se bude pomalu šířit směrem vzhůru. Pozorovaný jev se nazývá A. osmóza B. viskozita C. Brownův pohyb D. difuze 2. Označte chybné tvrzení A. Brownův pohyb je důkazem tepelného pohybu částic v tekutinách B. Příčinou Brownova pohybu částic je tlaková síla působící na částice v důsledku nárazů molekul tekutiny. C. Brownův pohyb je usměrněný pohyb drobných částic, pozorovatelný pouhým okem v tekutině. D. Při zvýšení teploty tekutiny se zrychluje pohyb Brownovy částice. 3. Molekulární teorie látek vychází z tvrzení, že : A. Každá látka se skládá z částic, které konají neuspořádaný tepelný pohyb a mezi nimiž působí mezimolekulové síly. Mezi jednotlivými částicemi je volný prostor. B. Každá látka se skládá z částic, které jsou v určitých rovnovážných polohách, protože mezi nimi působí přitažlivé síly. C. Částice látky beze zbytku vyplňují těleso, protože mezi nimi působí značné přitažlivé síly. D. Částice látek (atomy, molekuly) jsou v neustálém pohybu, který je ovlivňován pouze elektrickým, magnetickým a tíhovým polem, ve kterém se látka nachází. 4. Označme vzdálenost mezi částicemi v rovnovážné poloze r 0. Ve vzdálenosti větší než r 0, je výsledná síla působící mezi částicemi A. přitažlivá nebo odpudivá v závislosti na velikosti částic B. nulová C. přitažlivá D. odpudivá 5. Označte chybné tvrzení: A. Za běžných podmínek jsou střední vzdálenosti mezi molekulami plynu mnohem menší než rozměry molekul. B. Tepelný pohyb molekul plynu je posuvný, u víceatomových molekul i kmitavý a rotační. C. Celkovou vnitřní energii plynu tvoří převážně kinetická energie jeho molekul. D. Všechny směry pohybu molekul plynu jsou stejně pravděpodobné, změna směru a velikosti rychlosti nastává při interakci molekuly s jinými molekulami nebo se stěnou nádoby.

6 6. Označte tvrzení, které je pravdivé: Částice pevné látky A. jsou ve velkých vzdálenostech, proto na sebe působí malými mezimolekulovými silami B. kmitají kolem rovnovážných poloh, které se v průběhu času mění C. jsou vždy pravidelně uspořádány D. jsou v malých vzdálenostech, působí mezi nimi velké mezimolekulové síly a těleso má proto při konstantní teplotě a bez působení vnější síly stálý objem i tvar 7. Pro kapalné látky platí,že : A. mají mnohem větší vzdálenosti mezi molekulami, proto jsou vazební síly zanedbatelně malé B. vzdálenosti mezi molekulami kapalin jsou srovnatelné s rozměrem molekul, proto mají částice stálé rovnovážné polohy C. mají vnitřní energii tvořenou srovnatelně velkou energií potenciální a kinetickou D. mají vnitřní energii, jejíž velikost nezávisí na teplotě 8. Stejnou teplotu přiřazujeme A. tělesům, která mají stejně velké molekuly B. tělesům, která při vzájemném dotyku zůstanou v rovnovážném stavu C.termodynamickým soustavám, které mají stejnou vnitřní energii D. tělesům, která mají stejný objem a jsou ze stejné látky. 9. Vyberte správnou kombinaci přibližného vyjádření téže teploty A. t = 10 0 C T = 263K B. T = 293K t = 20 0 C C. T = 300K t = C D. t = C T = 303K 10. Absolutní nula je A. stav látky, jehož nelze úplně dosáhnout, při němž by ustal tepelný pohyb molekul B. teplota trojného bodu vody C. stav látky, při němž tuhne kapalný vodík D. teplota trojného bodu vodíku