Keskeinen ero - aineen hiukkasmalli vs kineettinen molekyyliteoria
Aineen partikkelimalli on malli, jota käytetään selittämään missä tahansa materiaalissa olevien atomien, molekyylien tai ionien järjestely. Kineettinen molekyyliteoria on teoria, jota käytetään selittämään kaasun fysikaaliset ominaisuudet. Keskeinen ero aineen hiukkasmallin ja kineettisen molekyyliteorian välillä on, että aineen hiukkastemalli kuvaa aineen kiinteiden, nestemäisten ja kaasuisten faasien ominaisuuksia, kun taas kineettinen molekyyliteoria kuvaa kaasujen ominaisuuksia.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on aineen partikkelimalli
3. Mikä on kineettinen molekyyliteoria
4. Vertailu vierekkäin - aineen partikkelimalli vs. kineettinen molekyyliteoria taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Mikä on aineen partikkelimalli?
Aineen partikkelimalli on malli, joka selittää hiukkasten (atomien, molekyylien tai ionien) järjestymisen tietyssä aineen vaiheessa. Kaikissa aineissa voi olla kolme päävaihetta: kiinteä faasi, nestefaasi ja kaasufaasi. Hiukkasmalli ilmaisee seuraavat käsitteet:
- Kaikki aine on rakennettu pienistä hiukkasista.
- Nämä pienet hiukkaset ovat aina liikkeessä.
- Näiden hiukkasten välillä on tyhjiä tiloja.
- Kun ainetta kuumennetaan, hiukkasten liike lisääntyy.
Kuva 1: Aineen kolme vaihetta
Kiinteä vaihe
Kiinteä faasi on aineen vaihe, jossa hiukkasia (atomeja, molekyylejä tai ioneja, joista kiinteä aine on valmistettu) pidetään tiukasti. Siksi hiukkaset ovat erittäin tiiviisti pakattuja. Hiukkasten välillä on hyvin pieniä tyhjiä tiloja. Hiukkasten välillä on erittäin vahvoja molekyylien välisiä vuorovaikutuksia. Nämä ominaisuudet antavat kiinteille aineille tietyn muodon. Koska hiukkaset ovat tiiviisti pakattuja, hiukkasilla on melkein vähäistä liikettä (tärinää voidaan havaita useimmiten; siten hiukkaset pysyvät tietyissä asennoissa). Kun kiinteä aine saa kiinteän muodon, sillä on myös kiinteä tilavuus. Kiinteän aineen tiheys on erittäin korkea nesteisiin ja kaasuihin verrattuna.
Nestemäinen vaihe
Nestefaasi on ainefaasi, johon hiukkaset pakataan tiiviisti toisiinsa, mutta se ei ole tiivis pakkaus kuin kiinteissä aineissa. Hiukkasten väliset tyhjät tilat ovat suuria kiinteisiin aineisiin verrattuna, mutta ovat pieniä verrattuna kaasuihin. Hiukkaset voivat liikkua vapaasti. Nesteellä ei ole määriteltyä muotoa; se saa aikaan astian muodon, jossa neste on. Nesteen tiheys on pienempi kuin kiinteän aineen ja suurempi kuin kaasun tiheys. Nesteellä on kuitenkin kiinteä tilavuus, koska hiukkaset pakataan tiiviisti toisiinsa.
Kaasuvaihe
Kaasufaasi on aineen vaihe, jossa hiukkaset liikkuvat jatkuvasti satunnaisessa suunnassa. Siksi kaasupartikkeleiden välillä on suuria tiloja. Nämä hiukkaset täyttävät suljetun astian, jossa on kaasua. Sitten kaasu saa säiliön tilavuuden. Kaasun tiheys on hyvin pienempi kuin kiinteiden ja nesteiden tiheys.
Mikä on kineettinen molekyyliteoria?
Kineettinen molekyyliteoria on teoria, joka kuvaa kaasujen fysikaalisia ominaisuuksia niiden molekyylitasolla. Kineettisen molekyyliteorian käsitteet ovat seuraavat.
- Kaasut sisältävät hiukkasia, jotka ovat jatkuvassa, satunnaisessa liikkeessä.
- Nämä hiukkaset törmäävät toisiinsa jatkuvasti. Törmäykset ovat täysin joustavia.
- Kaasumolekyylin tilavuus on vähäinen verrattuna astian tilavuuteen, jossa kaasua on. Mutta näillä hiukkasilla on huomattava massa.
- Kaasumolekyylien välillä ei ole molekyylien välisiä voimia.
- Kaasun keskimääräinen kineettinen energia on verrannollinen kaasun absoluuttiseen lämpötilaan.
Kuva 2: Puhtaat törmäykset kaasupartikkeleiden välillä
Kaasumolekyylien kineettisen energian ja nopeuden suhde voidaan antaa alla.
KE = ½ mv 2
Missä KE on kineettinen energia, m on kaasupartikkelin massa ja v on kaasumolekyylien keskimääräinen nopeus. Mutta näiden parametrien mittaaminen on vaikeaa; siis yhtälöä muokataan kuten alla.
KE = 3 / 2.k B T
Missä KE on kineettinen energia, k B on Boltzmannin vakio (1,381 × 10-23 m 2 kg s -2 K -1) ja T on kaasun absoluuttinen lämpötila (Kelvin-yksikköinä). Tämä yhtälö osoittaa, että kaasun kineettinen energia on suoraan verrannollinen kaasun absoluuttiseen lämpötilaan.
Mikä on ero aineen hiukkasmallin ja kineettisen molekyyliteorian välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Aineen partikkelimalli vs kineettinen molekyyliteoria |
|
| Aineen partikkelimalli on malli, joka selittää hiukkasten (atomien, molekyylien tai ionien) järjestymisen tietyssä aineen vaiheessa. | Kineettinen molekyyliteoria on teoria, joka osoittaa kaasujen fysikaaliset ominaisuudet niiden molekyylitasolla. |
| Komponentit | |
| Aineen partikkelimalli kuvaa aineen kiinteiden, neste- ja kaasufaasien ominaisuuksia. | Kineettinen molekyyliteoria kuvaa kaasujen ominaisuuksia. |
| Sisältö | |
| Aineen partikkelimalli selittää hiukkasten sijoittumisen kiinteään aineeseen, nesteeseen tai kaasuun. | Kineettinen molekyyliteoria selittää kineettisen energian ja kaasun muiden ominaisuuksien välisen suhteen. |
Yhteenveto - aineen hiukkasmalli vs kineettinen molekyyliteoria
Hiukkasmalli ja kineettinen molekyyliteoria selittävät aineen erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia. Hiukkasmalli on malli, joka selittää hiukkasten (atomien, molekyylien tai ionien) järjestymisen tietyssä aineen vaiheessa. Kineettinen molekyyliteoria kuvaa kineettisen energian ja kaasun muiden ominaisuuksien välistä suhdetta. Keskeinen ero aineen hiukkasmallin ja kineettisen molekyyliteorian välillä on, että aineen hiukkastemalli kuvaa aineen kiinteiden, nestemäisten ja kaasuisten faasien ominaisuuksia, kun taas kineettinen molekyyliteoria kuvaa kaasujen ominaisuuksia.
