분자 운동 이론: 물질의 3가지 상태
우주 전체는 물질로 이루어져 있고, 물질이 변하면 에너지가 생긴다고 합니다. 그리고 평소와 같이 인간의 호기심 많은 본성은 우리로 하여금 이 모든 물질이 무엇으로 이루어져 있는지 여러 번 의아하게 만들었습니다. 역사를 통틀어 이것을 설명하기 위해 다양한 모델이 고안되었으며 그 중 하나는 다음과 같습니다. 분자 운동 이론.
이 모델에 따르면 물질은 감각으로 인식할 수 없는 기본 단위로 구성됩니다. 저는 원자에 대해 이야기하고 있습니다. 차례로, 원자는 함께 그룹화되어 분자를 형성합니다.
고전적인 예를 들면, 물 분자는 하나의 산소 원자와 두 개의 수소 원자(H2O)로 구성됩니다. 그러나 운동 이론은 이것을 가정할 뿐만 아니라 그것들이 존재하기 때문에 물질의 세 가지 기본 상태: 고체, 액체 및 기체.
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운동 이론의 기원
이 모델의 공식화에 도달할 때까지 이 이론을 제공할 수 있는 기반을 제공하는 다양한 이벤트가 발생했습니다.
시작하려면 원자의 개념은 고대 그리스에서 태어났습니다., 원자론 학파에서 그의 제자들은 원자가 우주의 모든 물질을 형성하는 더 이상 나눌 수 없는 단위라는 생각을 퍼뜨렸습니다. 데모크리토스는 가장 위대한 대표자 중 하나였지만 그의 제안은 당시를 지배했던 아리스토텔레스의 사상과 직접 충돌하여 주목받지 못했습니다.
원자에 대한 아이디어가 과학 분야에 다시 등장한 것은 19세기 초가 되어서였습니다. John Dalton은 원자 이론을 가정했습니다., 모든 물질이 원자로 구성되어 있음을 나타냅니다.
이에 앞서 1738년 다니엘 베르누이는 다음과 같이 주장했다. 기체는 서로 충돌하는 분자로 구성 그리고 표면으로 느껴지는 압력을 생성합니다. 원자 이론의 출현 이후, 이러한 분자가 원자로 구성되어 있다는 것이 이제 인식되고 있습니다.
분자 운동 이론은 주로 가스에서 수행된 일련의 연구에서 탄생했으며 최종 결론은 비슷했습니다. 주목할만한 작품 중 일부는 Ludwig Boltzmann과 James Clerk Maxwell이 만든 작품입니다.
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논쟁 거리
이 운동 분자 이론은 물질이 원자 또는 그 분자로 알려진 일련의 입자로 구성되어 있다고 가정합니다. 끊임없이 움직이는 것. 이동을 멈추지 않기 때문에 조만간 다른 원자나 표면에 충돌합니다.
이 충돌은 운동적입니다. 즉, 에너지는 손실 없이 전달됩니다., 그래서 충돌할 때 원자는 움직임을 멈추지 않고 같은 속도로 다른 방향으로 던집니다. 충돌에서 생성된 운동 에너지는 느껴지는 압력으로 변환됩니다.
물질 상태의 차이
분자운동론은 기체상태에 대한 연구에서 태어 났지만 많은 연구가 있었기 때문에 이것에 대해 아이디어를 쓸 수 있게 되었고, 또한 액체의 구성을 설명하는 역할을 하고, 고체. 또한 다양한 물질 상태 간의 차이점을 볼 수 있는 방법을 제공합니다.
핵심 포인트는 원자의 운동 정도. 물질은 일정한 운동을 하는 입자 세트로 구성됩니다. 기체에서 원자는 자유롭고 사용 가능한 모든 공간을 통해 선형 방식으로 이동하여 항상 모든 공간을 차지하는 기체의 특성을 보여줍니다.
액상의 경우, 원자 사이의 거리는 그리 크지 않다그렇지 않은 경우 더 적은 속도로 계속 이동하지만 서로 더 가깝습니다. 이것은 액체가 고정된 부피를 차지하지만 표면에서 팽창할 수 있음을 설명합니다.
마지막으로, 고체 상태에서 원자는 제자리에서 진동하지만 자유로운 움직임 없이 매우 가깝습니다. 따라서 고체는 특정 공간을 차지하며 시간이 지남에 따라 부피가 변하지 않습니다.
분자 운동 이론에 따르면 원자를 함께 묶는 힘은 다음과 같습니다. 응집력. 그 이름은 이러한 결합에서 더 큰 존재를 갖는 고체, 즉 액체나 기체보다 더 응집력이 있기 때문에 주어집니다.
이 모델의 중요성
이 이론에서 흥미로운 점은 원자의 존재를 다음과 같은 측정 가능한 물리적 특성과 관련시키는 방법입니다. 압력 또는 온도. 또한 이상 기체 법칙의 수학 공식과도 상관 관계가 있습니다.
이에 대해 자세히 설명하지는 않겠지만, 예를 들어 온도가 높을수록 원자의 속도가 빨라진다는 공식과 일치합니다. 얼음이 액체로 변한 다음 증기로 변하려면 열을 가해야 한다는 것은 이해하기 쉽습니다. 온도가 상승함에 따라 H2O 분자는 속도를 높이고 응집력을 깨뜨려 물질의 상태를 변경합니다.