ບົດຄວາມກ່ຽວກັບທິດສະດີປະລໍາມະນູ ແລະ ທິດສະດີຈົນກະທືບ
ທິດສະດີປະລະມະນູ
ເປັນເວລາຫຼາຍພັນປີ, ຊາວກຣີກບູຮານເຊື່ອວ່າສານບໍລິສຸດທຸກຊະນິດ (ເຊັ່ນ: ຄຳ, ທາດເຫຼັກ, ແລະອື່ນໆ) ປະກອບດ້ວຍອະຕອມ. ອີງຕາມພວກເຂົາ, ຖ້າສານບໍລິສຸດຖືກຕັດເປັນຕ່ອນນ້ອຍໆ, ຊິ້ນສ່ວນນ້ອຍໆຈະຖືກຕັດອີກຄັ້ງ, ຈາກນັ້ນຕັດອອກ... ແລະອື່ນໆ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຈະມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ບໍ່ສາມາດຕັດໄດ້ອີກ. ຊິ້ນສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ບໍ່ສາມາດຕັດໄດ້ອີກເອີ້ນວ່າອະຕອມ. ອະຕອມໝາຍຄວາມວ່າ "ບໍ່ສາມາດແບ່ງແຍກໄດ້" (ພາສາກຣີກ)
ໃນເວລານັ້ນ, ອະຕອມຖືກພິຈາລະນາວ່າບໍ່ໄດ້ແບ່ງແຍກອີກຕໍ່ໄປ. ແຕ່ຕໍ່ມານັກວິທະຍາສາດບາງຄົນໄດ້ຄົ້ນພົບເອເລັກຕຣອນ ແລະ ນິວເຄຼຍຂອງອະຕອມ (ໂປຣຕອນ ແລະ ນິວຕຣອນ) ດັ່ງນັ້ນການສົມມຸດຕິຖານທີ່ວ່າອະຕອມບໍ່ສາມາດແບ່ງແຍກໄດ້ນັ້ນຜິດ. ດັ່ງນັ້ນ, ອະຕອມປະກອບດ້ວຍເອເລັກຕຣອນ (ມີປະຈຸລົບ) ແລະ ນິວເຄຼຍຂອງອະຕອມ. ເອເລັກຕຣອນວົງມົນນິວເຄຼຍ. ພາຍໃນນິວເຄຼຍ, ມີໂປຣຕອນ (ມີປະຈຸບວກ) ແລະ ນິວຕຣອນ (ເປັນກາງ ຫຼື ບໍ່ມີປະຈຸ).
ຍັງມີທິດສະດີອີກອັນໜຶ່ງ; ຊື່ແມ່ນທິດສະດີຕໍ່ເນື່ອງ. ທິດສະດີນີ້ລະບຸວ່າສານບໍລິສຸດສາມາດແບ່ງອອກເປັນອະນັນ. ອີງຕາມທິດສະດີນີ້, ບໍ່ມີສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າຊິ້ນສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ. ຊິ້ນສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຍັງສາມາດຕັດເປັນຊິ້ນສ່ວນນ້ອຍໆໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈຶ່ງກາຍເປັນອະນັນ. ທິດສະດີໃດໃນສອງທິດສະດີນີ້ທີ່ຖືກຕ້ອງ? ທິດສະດີປະລະມານູທີ່ຖືກຕ້ອງ ຫຼື ທິດສະດີຕໍ່ເນື່ອງ?
ໃນຟີຊິກສາດ, ທຸກໆທິດສະດີຈະຖືກຮັບຮູ້ທາງວິທະຍາສາດ ຖ້າທິດສະດີດັ່ງກ່າວສາມາດພິສູດໄດ້ໃນການທົດລອງ. ໃນສະຕະວັດທີ 18, 19 ແລະ 20, ຜ່ານການທົດລອງທີ່ດຳເນີນໂດຍນັກວິທະຍາສາດ, ທິດສະດີປະລະມານູແມ່ນເປັນຄວາມຈິງ.
ກ່ອນອື່ນໝົດ, ໃຫ້ເຂົ້າໃຈການທົບທວນຕໍ່ໄປນີ້. ທາດຕ່າງໆແມ່ນສານບໍລິສຸດທີ່ບໍ່ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສານອື່ນໆທາງເຄມີໄດ້, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ຄຳ (Au), ເຫຼັກ (Fe), ທອງແດງ (Cu), ສັງກະສີ (Zn), ໂຊດຽມ (Na), ແຄວຊຽມ (Ca), ຄລໍຣີນ (Cl), ໄນໂຕຣເຈນ (N), ອົກຊີເຈນ (O), ໄຮໂດຣເຈນ (H) ແລະອື່ນໆ. ນອກຈາກທາດແລ້ວ, ຍັງມີສານປະກອບອີກດ້ວຍ. ສານປະກອບປະກອບດ້ວຍທາດຕ່າງໆ. ເນື່ອງຈາກມັນປະກອບດ້ວຍທາດຕ່າງໆ, ສານປະກອບຍັງສາມາດແບ່ງອອກເປັນທາດຕ່າງໆໄດ້. ຕົວຢ່າງຂອງສານປະກອບຄືນ້ຳ.
ສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງອົງປະກອບແມ່ນອະຕອມ, ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງສານປະກອບແມ່ນໂມເລກຸນ. ໂມເລກຸນປະກອບດ້ວຍອະຕອມທີ່ຕິດກັນ. ຄຳບໍລິສຸດແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງອົງປະກອບ. ຄຳບໍລິສຸດປະກອບດ້ວຍອະຕອມຄຳ (Au). ຊິ້ນສ່ວນເຫຼັກກໍ່ເປັນຕົວຢ່າງຂອງອົງປະກອບເຊັ່ນກັນ. ເຫຼັກປະກອບດ້ວຍອະຕອມເຫຼັກ (Fe). ສະນັ້ນ, ອົງປະກອບແມ່ນສານບໍລິສຸດທີ່ປະກອບດ້ວຍອະຕອມທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.
ນ້ຳທີ່ທ່ານມັກເຫັນ, ກັກໄວ້ ແລະ ດື່ມນັ້ນປະກອບດ້ວຍໂມເລກຸນນ້ຳ (ສູດເຄມີແມ່ນ H2O ) . ໂມເລກຸນນ້ຳປະກອບດ້ວຍສອງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນ (H) ແລະ ໜຶ່ງອະຕອມອົກຊີເຈນ (O).
ນີ້ແມ່ນຫຼັກຖານບາງຢ່າງຂອງທິດສະດີປະລໍາມະນູ:
ທຳອິດ, ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການປຽບທຽບຄົງທີ່.
ກົດການປຽບທຽບລະບຸວ່າ ຖ້າທາດຕ່າງໆລວມກັນກາຍເປັນສານປະກອບ, ສານປະກອບທີ່ເກີດຂຶ້ນຈະມີອັດຕາສ່ວນມວນສານເທົ່າກັນ. ຕົວຢ່າງ, ເກືອ. ເກືອທີ່ພວກເຮົາເຫັນແມ່ນສານປະກອບທີ່ປະກອບດ້ວຍໂມເລກຸນເກືອ (NaCl). ຕາມທຳມະຊາດ, ໂມເລກຸນເກືອແມ່ນປະກອບດ້ວຍໂຊດຽມ (Na) 23 ສ່ວນ ແລະ ຄລໍຣີນ (Cl) 35 ສ່ວນ.
ທິດສະດີຕໍ່ເນື່ອງບໍ່ສາມາດອະທິບາຍມັນໄດ້, ແຕ່ທິດສະດີປະລໍາມະນູສາມາດອະທິບາຍມັນໄດ້. ອີງຕາມທິດສະດີປະລໍາມະນູ, ປະລໍາມະນູແມ່ນສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງທາດ ດັ່ງນັ້ນປະລໍາມະນູຈຶ່ງມີມວນສານ. ອັດຕາສ່ວນມວນສານຂອງທາດຂອງສານປະກອບຕ້ອງກ່ຽວຂ້ອງກັບມວນສານທຽບເທົ່າຂອງປະລໍາມະນູທີ່ສ້າງທາດ. ໂດຍອີງໃສ່ຈຳນວນຂອງແຕ່ລະທາດທີ່ສ້າງທາດປະສົມ, ນັກວິທະຍາສາດກຳນົດມວນສານທຽບເທົ່າຂອງປະລໍາມະນູ. ມັນຖືກກ່າວວ່າທຽບເທົ່າເພາະວ່າມວນສານທຽບເທົ່າຂອງທາດຖືກປຽບທຽບກັບມວນສານທຽບເທົ່າຂອງປະລໍາມະນູທາດອື່ນໆ.
ໄຮໂດຣເຈນເປັນອະຕອມທີ່ເບົາທີ່ສຸດ, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງຖືກໃຊ້ເປັນມາດຕະຖານ. ມວນສານທຽບເທົ່າຂອງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນ (H) ມີຄ່າເທົ່າກັບ 1. ໂດຍການໃຊ້ມວນສານທຽບເທົ່າຂອງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນເປັນມາດຕະຖານ, ມວນສານທຽບເທົ່າຂອງອະຕອມຄາບອນ (C) ມີຄ່າເທົ່າກັບ 12,
ມວນສານທຽບເທົ່າຂອງອະຕອມອົກຊີເຈນ (O) ຖືກກຳນົດຄ່າເປັນ 16 ແລະ ອື່ນໆ (ເບິ່ງຕາຕະລາງທາດ). ມວນສານທຽບເທົ່າຂອງອະຕອມຄາບອນ = 12 ໝາຍຄວາມວ່າມວນສານຂອງອະຕອມຄາບອນໜຶ່ງອະຕອມໃຫຍ່ກວ່າມວນສານຂອງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນໜຶ່ງອະຕອມ (H) 12 ເທົ່າ. ມວນສານທຽບເທົ່າຂອງອະຕອມອົກຊີເຈນ = 16 ໝາຍຄວາມວ່າມວນສານຂອງອະຕອມອົກຊີເຈນສູງກວ່າມວນສານຂອງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນໜຶ່ງອະຕອມ (H) 16 ເທົ່າ.
ໃນລະບົບສາກົນ (SI) ພວກເຮົາມີມາດຕະຖານມວນສານຄື iridium platinum ເຊິ່ງຖືກເກັບໄວ້ໃນສະຖາບັນນ້ຳໜັກ ແລະ ຂະໜາດສາກົນໃນປະເທດຝຣັ່ງ. ພາຍໃຕ້ຂໍ້ຕົກລົງສາກົນ, ມວນສານ iridium platinum ແມ່ນ 1 ກິໂລກຣາມ, ນີ້ແມ່ນກິໂລກຣາມມາດຕະຖານ. ໃນລະດັບອະຕອມ, ພວກເຮົາຍັງມີມາດຕະຖານມວນສານອັນທີສອງ, ນັ້ນຄືອະຕອມຄາບອນ 12 C. ອີງຕາມຂໍ້ຕົກລົງສາກົນ, ມວນສານຂອງອະຕອມຄາບອນ 12 C ແມ່ນ 12,0000 ໜ່ວຍມວນສານອະຕອມລວມ (ຫຍໍ້ u).
1 u = 1.66 x 10 -27 ກິໂລກຣາມ.
ມວນສານຂອງ 1 ອະຕອມຄາບອນ (C) = 12.0000 u, ມວນສານຂອງ 1 ອະຕອມໄຮໂດຣເຈນ (H) = 1,0078 u, ມວນສານຂອງ 1 ອະຕອມອົກຊີເຈນ (O) = 15.9994 u, ມວນສານຂອງ 1 ອະຕອມໂຊດຽມ = 22.9897 u ແລະອື່ນໆ. ກ່ຽວກັບມວນສານອະຕອມ, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່ໃນຕາຕະລາງທາດ.
ນອກເໜືອໄປຈາກມວນອະຕອມແລ້ວ, ຍັງມີມວນໂມເລກຸນອີກດ້ວຍ. ມວນໂມເລກຸນແມ່ນມວນທັງໝົດຂອງອະຕອມຂອງໂມເລກຸນ. ຕົວຢ່າງ, ມວນຂອງໂມເລກຸນເກືອ (NaCl) = ມວນຂອງໜຶ່ງອະຕອມຂອງໂຊດຽມ (Na) + ມວນຂອງໜຶ່ງອະຕອມຂອງຄລໍຣີນ (Cl). ມວນຂອງໂມເລກຸນນ້ຳ (H2O ) = ມວນຂອງ 2 ອະຕອມໄຮໂດຣເຈນ (H) + ມວນຂອງໜຶ່ງອະຕອມອົກຊີເຈນ (O).
ອັນທີສອງ, ການເຄື່ອນໄຫວສີນ້ຳຕານ
ໃນສະໄໝບູຮານ, ມີນັກຊີວະວິທະຍາຊາວອັງກິດຄົນໜຶ່ງຊື່ວ່າ Robert Brown. ລາວໄດ້ຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບເກສອນດອກໄມ້ທີ່ໃສ່ໃນນໍ້າ (1827). ນໍ້າ ແລະ ເກສອນດອກໄມ້ສາມາດເບິ່ງເຫັນໄດ້ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ. Robert Brown ພົບວ່າມັນແປກຫຼັງຈາກເຫັນເກສອນດອກໄມ້ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຕົວລາວເອງ. ມັນແປກເພາະວ່າເກສອນດອກໄມ້ເຄື່ອນທີ່. ທິດທາງຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງເກສອນດອກໄມ້ແມ່ນບໍ່ເປັນໄປຕາມການກຳນົດ, ແຕ່ຕໍ່ເນື່ອງ. ລາວສົງໃສວ່າການເຄື່ອນໄຫວນັ້ນແມ່ນຊີວິດ, ບ່ອນທີ່ເກສອນດອກໄມ້ອາໄສຢູ່ເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດເຄື່ອນທີ່. ແຕ່ການຄາດເດົາຂອງລາວຜິດເພາະວ່າອະນຸພາກອິນຊີຂະໜາດນ້ອຍເຊັ່ນເກສອນດອກໄມ້ກໍ່ເຄື່ອນທີ່ເມື່ອໃສ່ໃນນໍ້າ. ການເຄື່ອນໄຫວນີ້ເອີ້ນວ່າການເຄື່ອນທີ່ຂອງ Brownian.
ການຄົ້ນພົບນີ້ບໍ່ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ຈົນກວ່າຈະມີການພັດທະນາທິດສະດີ kinetic.
ທິດສະດີ Kinetic
ການເຄື່ອນໄຫວ (ພາສາກະເຣັກ) ໝາຍເຖິງການເຄື່ອນທີ່. ທິດສະດີການເຄື່ອນໄຫວລະບຸວ່າທຸກໆສານປະກອບດ້ວຍອະຕອມ ຫຼື ໂມເລກຸນ ແລະ ອະຕອມ ຫຼື ໂມເລກຸນເຄື່ອນທີ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແບບສຸ່ມ.
ເມື່ອເຄື່ອນທີ່, ອະຕອມ ຫຼື ໂມເລກຸນຕ້ອງມີຄວາມໄວ. ອະຕອມ ຫຼື ໂມເລກຸນກໍ່ມີມວນສານເຊັ່ນກັນ. ເນື່ອງຈາກມັນມີມວນສານ (m) ແລະ ຄວາມໄວ (v), ອະຕອມ ຫຼື ໂມເລກຸນຈຶ່ງມີພະລັງງານຈົນ (EK) ແລະ ໂມເມນຕຳ (p). ພະລັງງານຈົນ: EK = 1/2 mv 2. ໃນຂະນະທີ່ໂມເມນຕຳ: p = m v. ນອກເໜືອໄປຈາກໂມເມນຕຳ, ຍັງມີແຮງ. ເມື່ອເຄື່ອນທີ່, ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປະທະ. ດັ່ງນັ້ນ, ແຮງຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນຍ້ອນການປ່ຽນແປງຂອງໂມເມນຕຳເມື່ອເກີດການປະທະ.
ພວກເຮົາສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່ແມ່ນອີງໃສ່ພະລັງງານຈົນ, ໂມເມນຕຳ, ແລະ ແຮງ. ສາມຢ່າງນີ້ແມ່ນໄດ້ສຶກສາໃນຫົວຂໍ້ຂອງການເຄື່ອນໄຫວທາງດ້ານການເຄື່ອນໄຫວ (ກົດໝາຍຂອງນິວຕັນ, ແຮງກະຕຸ້ນ, ແລະ ໂມເມນຕຳ). ຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນວ່າໃນທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່, ພວກເຮົານຳໃຊ້ການເຄື່ອນໄຫວໃນລະດັບຂອງອະຕອມ ຫຼື ໂມເລກຸນ. ທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່ໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍ Boyle (1627-1691), Daniel Bernoulli (1700-1782), Joule (1818-1889), Kronig (1822-1879), Rudolph Clausius (1822-1888) ແລະ Clerk Maxwell (1831-1879).
ການມີຢູ່ຂອງທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່ນີ້ສາມາດອະທິບາຍການຄົ້ນພົບຂອງ Brown ໄດ້. ອີງຕາມທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່, ເກສອນດອກໄມ້ເຄື່ອນທີ່ເພາະວ່າໂມເລກຸນນ້ຳທີ່ເຄື່ອນທີ່ໄວຂັບເຄື່ອນມັນ. ຈຳນວນໂມເລກຸນນ້ຳແມ່ນມະຫາສານ, ດັ່ງນັ້ນເກສອນດອກໄມ້ຈຶ່ງຖືກຍູ້ຈາກທິດທາງຕ່າງໆ.
ໂດຍອີງໃສ່ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການປຽບທຽບຄົງທີ່ ແລະ ການຄົ້ນພົບການເຄື່ອນທີ່ສີນ້ຳຕານ, ທິດສະດີປະລໍາມະນູຈຶ່ງໄດ້ຮັບຄວາມເຊື່ອຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍນັກວິທະຍາສາດ. ປະລໍາມະນູແມ່ນຊິ້ນສ່ວນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງສານໃດໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະລໍາມະນູຈຶ່ງມີຂະໜາດ. ຂະໜາດຂອງປະລໍາມະນູແມ່ນເທົ່າໃດ?
ໃນປີ 1905, ໄອນ໌ສະໄຕນ໌ໄດ້ຄົ້ນຄວ້າທາງທິດສະດີກ່ຽວກັບຂະໜາດຂອງອະຕອມ. ໂດຍອີງໃສ່ທິດສະດີອະຕອມ, ທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການທົດລອງ, ລາວພົບວ່າເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງອະຕອມແມ່ນປະມານ 10-10 ແມັດ . ດັ່ງນັ້ນ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງອະຕອມຈຶ່ງໄດ້ມາຈາກການຄິດໄລ່. ຂະໜາດຂອງອະຕອມໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບ, ດັ່ງນັ້ນທິດສະດີອະຕອມຈຶ່ງໄດ້ຮັບການຍອມຮັບ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບທິດສະດີການເຄື່ອນທີ່.
