Question

Объясните броуновское движение на основе молекулярно-кинетических представлений

Answer 1

Броуновское движение (или брауновское движение) – это непрерывное хаотическое движение малых частиц, взвешенных в жидкости или газе (при этом подразумевается, что сила тяжести не влияет на их движение). Это явление впервые наблюдал Роберт Броун (Браун, годы жизни 1773 – 1858), когда рассматривал в микроскоп движение цветочной пыльцы, взвешенной в воде. В наше время для таких наблюдений используют маленькие части краски гуммигут, которая не растворяется в воде. В газе броуновское движение совершают, например, взвешенные в воздухе частицы пыли или дыма. Броуновское движение частицы возникает потому, что импульсы, с которыми молекулы жидкости или газа действуют на эту частицу, не компенсируют друг друга. Молекулы среды (то есть молекулы газа или жидкости) движутся хаотично, поэтому их удары приводят броуновскую частицу в беспорядочное движение: броуновская частица быстро меняет свою скорость по направлению и по величине. Броуновское движение – это тепловое движение, интенсивность которого возрастает с ростом температуры среды и продолжается неограниченно долго без каких-либо видимых изменений. Интенсивность броуновского движения также возрастает с уменьшением размера и массы частиц, а также при уменьшении вязкости среды. Броуновское движение служит наиболее наглядным экспериментальным подтверждением существования атомов (молекул) и их хаотического теплового движения. Полная молекулярно-кинетическая теория броуновского движения была дана в 1905 – 1906 годах немецким учёным Альбертом Эйнштейном (1879 – 1955) и польским физиком Марианом Смолуховским (1872 – 1917). В 1908 – 1911 годах французский учёный Жан Перрен (1870 – 1942) провёл серию экспериментов по изучению броуновского движения и окончательно подтвердил закономерности этого движения, предсказанные на основе молекулярно-кинетической теории.

Answer 2

Броуновское движение представляет собой хаотическое, случайное движение частиц в жидкостях или газах. Это явление было впервые описано шотландским ботаником Робертом Броуном в 1827 году, когда он наблюдал под микроскопом коллоидные частицы в воде.

Молекулярно-кинетическая теория объясняет броуновское движение следующим образом:

1. Молекулы и атомы вещества: - Все вещества состоят из молекул или атомов. - Молекулы и атомы в постоянном движении из-за их тепловой энергии.

2. Тепловая энергия: - Тепловая энергия представляет собой энергию, связанную с температурой вещества. - По мере повышения температуры тепловая энергия молекул увеличивается.

3. Столкновения молекул: - Молекулы постоянно сталкиваются друг с другом из-за своего теплового движения.

4. Броуновское движение: - Когда микроскопическая частица (например, коллоидная частица) находится в жидкости или газе, она подвергается постоянным столкновениям с молекулами вещества. - Такие столкновения несимметричны и случайны, поэтому частица начинает двигаться в различных направлениях.

5. Эффект столкновений: - Поскольку столкновения случайны, частица испытывает беспорядочное, хаотическое движение, называемое броуновским движением.

6. Молекулярный характер: - Броуновское движение подтверждает молекулярно-кинетическую теорию, предоставляя наблюдаемое подтверждение того, что молекулы и атомы действительно существуют и находятся в постоянном движении.

7. Зависимость от температуры: - Интенсивность броуновского движения зависит от температуры. При повышении температуры увеличивается тепловая энергия молекул, что приводит к более активному броуновскому движению.

Таким образом, броуновское движение служит наглядным подтверждением молекулярно-кинетической теории и является результатом теплового движения молекул вещества.