Nøgleforskel – partikelmodel af stof vs kinetisk molekylær teori
Partikelmodel af stof er en model, der bruges til at forklare arrangementet af atomer, molekyler eller ioner, som er til stede i ethvert materiale. Kinetisk molekylær teori er en teori, der bruges til at forklare en gass fysiske egenskaber. Nøgleforskellen mellem partikelmodel af stof og kinetisk molekylær teori er, at partikelmodellen af stof beskriver egenskaberne af faste, flydende og gasfaser af stof, mens den kinetiske molekylære teori beskriver gassers egenskaber.
Hvad er partikelmodel af stof?
Partikelmodel af stof er en model, der forklarer arrangementet af partikler (atomer, molekyler eller ioner) i en bestemt fase af stof. Der er tre hovedfaser ethvert stof kan eksistere i: fast fase, flydende fase og gasfase. Partikelmodellen udtrykker følgende begreber:
- Alt stof er bygget af små partikler.
- Disse små partikler er altid i bevægelse.
- Der er tomme mellemrum mellem disse partikler.
- Når stoffet opvarmes, øges bevægelsen af partikler.
Figur 1: Materiens tre faser
fast fase
Den faste fase er den fase af stof, hvor partikler (atomer, molekyler eller ioner, som det faste stof er lavet af) holdes tæt. Derfor er partiklerne meget tæt pakket. Der er meget små tomme mellemrum mellem partiklerne. Der er meget stærke intermolekylære interaktioner mellem partikler. Disse egenskaber giver faste stoffer en særlig form. Da partiklerne er tætpakket, viser partiklerne næsten ubetydelig bevægelse (vibrationer kan observeres det meste af gange; derfor forbliver partikler i visse positioner). Da det faste stof får en fast form, har det også et fast volumen. Massefylden af et fast stof er meget høj sammenlignet med væsker og gasser.
Væskefase
Væskefasen er en stoffase, hvor partikler er pakket tæt sammen, men det er ikke en tæt pakning som i faste stoffer. De tomme mellemrum mellem partikler er store sammenlignet med faste stoffer, men er små sammenlignet med gasser. Partikler kan bevæge sig frit. Væsken har ingen defineret form; det får formen af den beholder, hvori væsken er til stede. En væskes massefylde er mindre end for et fast stof og højere end for en gas. En væske har dog et fast volumen, da partiklerne er pakket tæt sammen.
Gasfase
Gasfasen er en stoffase, hvor partikler er i kontinuerlig bevægelse i tilfældige retninger. Derfor er der store mellemrum mellem gaspartikler. Disse partikler fylder en lukket beholder, hvori gassen er til stede. Derefter opnår gassen beholderens volumen. Densiteten af en gas er meget mindre sammenlignet med densiteten af faste stoffer og væsker.
Hvad er kinetisk molekylær teori?
Kinetisk molekylær teori er en teori, der beskriver de fysiske egenskaber af gasser på deres molekylære niveau. Begreberne i den kinetiske molekylære teori er som følger.
- Gasser indeholder partikler, der er i konstant, tilfældig bevægelse.
- Disse partikler kolliderer konstant med hinanden. Sammenstødene er helt elastiske.
- Vumfanget af et gasmolekyle er ubetydeligt sammenlignet med volumenet af den beholder, hvori gassen er til stede. Men disse partikler har en betydelig masse.
- Der er ingen intermolekylære kræfter mellem gasmolekyler.
- Gassens gennemsnitlige kinetiske energi er proportional med gassens absolutte temperatur.
Figur 2: Rene kollisioner mellem gaspartikler
Forholdet mellem den kinetiske energi og hastigheden af gasmolekyler kan angives som nedenfor.
KE=½.mv2
Hvor KE er den kinetiske energi, m er massen af en gaspartikel, og v er gennemsnitshastigheden af gasmolekyler. Men det er svært at måle disse parametre; således modificeres ligningen som nedenfor.
KE=3/2.kBT
Hvor KE er den kinetiske energi, er kB Boltzmanns konstant (1.381×10-23 m2 kg s-2 K-1), og T er den absolutte temperatur af gassen (i Kelvin-enheder). Denne ligning indikerer, at gassens kinetiske energi er direkte proportional med gassens absolutte temperatur.
Hvad er forskellen mellem partikelmodel af stof og kinetisk molekylær teori?
Partikelmodel for stof vs kinetisk molekylær teori |
|
| Partikelmodel af stof er en model, der forklarer arrangementet af partikler (atomer, molekyler eller ioner) i en bestemt fase af stof. | Kinetisk molekylær teori er en teori, der angiver de fysiske egenskaber af gasser på deres molekylære niveau. |
| Komponenter | |
| Partikelmodellen af stof beskriver egenskaberne af faste, flydende og gasfaser af stof. | Den kinetiske molekylære teori beskriver gassers egenskaber. |
| Indhold | |
| Partikelmodellen af stof forklarer arrangementet af partikler i et fast stof, væske eller gas. | Den kinetiske molekylære teori forklarer forholdet mellem kinetisk energi og andre egenskaber ved en gas. |
Opsummering – Partikelmodel af stof vs kinetisk molekylær teori
Partikelmodellen og kinetisk molekylær teori forklarer forskellige fysiske egenskaber ved stof. Partikelmodel er den model, der forklarer arrangementet af partikler (atomer, molekyler eller ioner) i en bestemt fase af stof. Kinetisk molekylær teori beskriver forholdet mellem kinetisk energi og andre egenskaber af en gas. Nøgleforskellen mellem partikelmodel af stof og kinetisk molekylær teori er, at partikelmodellen af stof beskriver egenskaberne ved faste, flydende og gasfaser af stof, mens den kinetiske molekylære teori beskriver gassers egenskaber.
