Sự khác biệt Chính - Mô hình Hạt của Vật chất và Lý thuyết Phân tử Động học
Mô hình hạt của vật chất là một mô hình được sử dụng để giải thích sự sắp xếp của các nguyên tử, phân tử hoặc ion có trong bất kỳ vật chất nào. Thuyết động học phân tử là lý thuyết dùng để giải thích các tính chất vật lý của chất khí. Sự khác biệt cơ bản giữa mô hình hạt của vật chất và lý thuyết phân tử động học là mô hình hạt của vật chất mô tả các tính chất của các pha rắn, lỏng và khí của vật chất trong khi lý thuyết phân tử động học mô tả các tính chất của chất khí.
Mô hình Hạt của Vật chất là gì?
Mô hình hạt của vật chất là mô hình giải thích sự sắp xếp của các hạt (nguyên tử, phân tử hoặc ion) trong một pha nhất định của vật chất. Có ba pha chính mà bất kỳ vật chất nào cũng có thể tồn tại: pha rắn, pha lỏng và pha khí. Mô hình hạt thể hiện các khái niệm sau:
- Mọi vật chất đều được xây dựng từ những hạt nhỏ.
- Những hạt nhỏ này luôn chuyển động.
- Có những khoảng trống giữa các hạt này.
- Khi đốt nóng vật chất, chuyển động của các hạt tăng lên.
Hình 1: Ba giai đoạn của vấn đề
Pha rắn
Pha rắn là pha của vật chất trong đó các hạt (nguyên tử, phân tử hoặc ion mà chất rắn được tạo thành) được giữ chặt chẽ. Do đó, các hạt được đóng gói rất chặt chẽ. Có những khoảng trống rất nhỏ giữa các hạt. Giữa các hạt có tương tác giữa các phân tử rất mạnh. Những đặc điểm này tạo cho chất rắn một hình dạng cụ thể. Vì các hạt được đóng gói chặt chẽ, các hạt thể hiện chuyển động hầu như không đáng kể (hầu hết các lần đều có thể quan sát thấy dao động; do đó các hạt vẫn ở những vị trí nhất định). Khi vật rắn có hình dạng cố định, nó cũng có thể tích cố định. Tỷ trọng của chất rắn rất cao so với chất lỏng và chất khí.
Pha lỏng
Pha lỏng là một pha vật chất trong đó các hạt được đóng gói chặt chẽ với nhau, nhưng nó không phải là một gói chặt chẽ như trong chất rắn. Khoảng trống giữa các hạt lớn khi so với chất rắn, nhưng nhỏ so với chất khí. Các hạt có thể di chuyển tự do. Chất lỏng không có hình dạng xác định; nó có được hình dạng của vật chứa đựng chất lỏng. Khối lượng riêng của chất lỏng nhỏ hơn khối lượng riêng và khối lượng riêng của chất khí. Tuy nhiên, chất lỏng có thể tích cố định vì các hạt được đóng gói chặt chẽ với nhau.
Pha khí
Pha khí là pha vật chất trong đó các hạt chuyển động liên tục theo các hướng ngẫu nhiên. Do đó, có những khoảng trống lớn giữa các hạt khí. Các hạt này lấp đầy một bình chứa kín, trong đó có khí. Khi đó khí thu được bằng thể tích của bình chứa. Khối lượng riêng của một chất khí rất nhỏ so với khối lượng riêng của chất rắn và chất lỏng.
Lý thuyết phân tử động học là gì?
Thuyết động học phân tử là lý thuyết mô tả các tính chất vật lý của chất khí ở cấp độ phân tử của chúng. Các khái niệm của lý thuyết phân tử động học như sau.
- Khí chứa các hạt chuyển động ngẫu nhiên, không đổi.
- Các hạt này va chạm với nhau liên tục. Các va chạm là hoàn toàn đàn hồi.
- Thể tích của phân tử khí không đáng kể so với thể tích của bình chứa khí đó. Nhưng những hạt này có khối lượng đáng kể.
- Không có lực liên phân tử giữa các phân tử khí.
- Động năng trung bình của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của khí.
Hình 2: Va chạm thuần túy giữa các hạt khí
Mối quan hệ giữa động năng và tốc độ của các phân tử khí có thể được đưa ra như sau.
KE=½.mv2
Trong đó KE là động năng, m là khối lượng của một hạt khí và v là vận tốc trung bình của các phân tử khí. Nhưng việc đo lường các thông số này rất khó; do đó, phương trình được sửa đổi như bên dưới.
KE=3 / 2.kBT
Trong đó KE là động năng, kBlà hằng số Boltzmann (1.381 × 10-23m2kg s-2K-1), và T là nhiệt độ tuyệt đối của khí (tính bằng đơn vị Kelvin). Phương trình này chỉ ra rằng động năng của khí tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của khí.
Sự khác biệt giữa Mô hình Hạt của Lý thuyết Phân tử Vật chất và Động học là gì?
Mô hình hạt của Vật chất so với Lý thuyết phân tử động học |
|
| Mô hình hạt của vật chất là mô hình giải thích sự sắp xếp của các hạt (nguyên tử, phân tử hoặc ion) trong một giai đoạn nhất định của vật chất. | Thuyết động học phân tử là lý thuyết chỉ ra các tính chất vật lý của các chất khí ở cấp độ phân tử của chúng. |
| Thành phần | |
| Mô hình hạt của vật chất mô tả các đặc tính của các pha rắn, lỏng và khí của vật chất. | Thuyết phân tử động học mô tả các tính chất của chất khí. |
| Nội dung | |
| Mô hình hạt của vật chất giải thích sự sắp xếp của các hạt trong thể rắn, lỏng hoặc khí. | Thuyết phân tử động năng giải thích mối quan hệ giữa động năng và các tính chất khác của chất khí. |
Tóm tắt - Mô hình Hạt của Vật chất và Lý thuyết Phân tử Động học
Mô hình hạt và lý thuyết phân tử động học giải thích các tính chất vật lý khác nhau của vật chất. Mô hình hạt là mô hình giải thích sự sắp xếp của các hạt (nguyên tử, phân tử hoặc ion) trong một pha nhất định của vật chất. Thuyết phân tử động năng mô tả mối quan hệ giữa động năng và các tính chất khác của chất khí. Sự khác biệt cơ bản giữa mô hình hạt của vật chất và lý thuyết phân tử động học là mô hình hạt của vật chất mô tả các tính chất của các pha rắn, lỏng và khí của vật chất trong khi lý thuyết phân tử động học mô tả các tính chất của chất khí.
