အက်တမ်သီအိုရီနှင့် kinetic သီအိုရီဆိုင်ရာဆောင်းပါး
အက်တမ်သီအိုရီ
ရှေးဂရိလူမျိုးများသည် နှစ်ပေါင်းထောင်ချီ၍ သန့်စင်သော အရာအားလုံး (ဥပမာ ရွှေ၊ သံ စသည်) တွင် အက်တမ်များ ပါဝင်သည်ဟု ယုံကြည်ခဲ့ကြသည်။ ၎င်းတို့၏ အဆိုအရ သန့်စင်သော အရာတစ်ခုကို အပိုင်းအစငယ်များအဖြစ် ဖြတ်တောက်ပါက အစိတ်အပိုင်းငယ်များကို ပြန်လည်ဖြတ်တောက်ပြီး ပြန်လည်ဖြတ်တောက်သည်... ထို့နောက်တွင် ပြန်လည်ဖြတ်တောက်၍မရသော အသေးငယ်ဆုံး အပိုင်းအစများ ရှိလာမည်ဖြစ်သည်။ ပြန်လည်ဖြတ်တောက်၍မရသော အသေးငယ်ဆုံး အပိုင်းအစများကို အက်တမ်များဟု ခေါ်သည်။ အက်တမ်ဆိုသည်မှာ “ခွဲ၍မရ” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည် (ဂရိဘာသာစကား)
အဲဒီအချိန်တုန်းက အက်တမ်ဟာ ပိုင်းခြားခံရတော့မယ်လို့ ယူဆခဲ့ကြပါတယ်။ ဒါပေမဲ့ နောက်ပိုင်းမှာ သိပ္ပံပညာရှင်တချို့က အီလက်ထရွန်တွေနဲ့ အက်တမ်နျူကလိယတွေ (ပရိုတွန်နဲ့ နျူထရွန်) ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့တာကြောင့် အက်တမ်တွေကို ပိုင်းခြားလို့မရဘူးဆိုတဲ့ ယူဆချက်ဟာ မှားယွင်းခဲ့ပါတယ်။ ဒါကြောင့် အက်တမ်တွေမှာ အီလက်ထရွန် (အနုတ်လက္ခဏာဆောင်တဲ့) နဲ့ အက်တမ်နျူကလိယတွေ ပါဝင်ပါတယ်။ အီလက်ထရွန်တွေဟာ နျူကလိယကို ဝန်းရံထားပါတယ်။ နျူကလိယအတွင်းမှာ ပရိုတွန်တွေ (အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်တဲ့) နဲ့ နျူထရွန်တွေ (ကြားနေ ဒါမှမဟုတ် ကြားနေ) ရှိပါတယ်။
နောက်ထပ်သီအိုရီတစ်ခုရှိပါသေးတယ်။ အဲဒီသီအိုရီနာမည်က စဉ်ဆက်မပြတ်သီအိုရီပါ။ ဒီသီအိုရီက သန့်စင်တဲ့ဒြပ်စင်တွေကို အဆုံးမရှိ ပိုင်းခြားနိုင်တယ်လို့ ဖော်ပြထားပါတယ်။ ဒီသီအိုရီအရ အသေးဆုံးအပိုင်းအစဆိုတာ မရှိပါဘူး။ အသေးဆုံးအပိုင်းအစတွေကို အပိုင်းအစလေးတွေအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် အဆုံးမရှိ ဖြစ်လာပါတယ်။ ဒီသီအိုရီနှစ်ခုထဲက ဘယ်သီအိုရီက မှန်ကန်ပါသလဲ။ မှန်ကန်တဲ့ အက်တမ်သီအိုရီလား၊ စဉ်ဆက်မပြတ်သီအိုရီလား။
ရူပဗေဒတွင်၊ သီအိုရီကို စမ်းသပ်ချက်များဖြင့် သက်သေပြနိုင်ပါက သီအိုရီတိုင်းကို သိပ္ပံနည်းကျ အသိအမှတ်ပြုမည်ဖြစ်သည်။ ၁၈ ရာစု၊ ၁၉ ရာစုနှင့် ၂၀ ရာစုများတွင် သိပ္ပံပညာရှင်များ ပြုလုပ်သော စမ်းသပ်ချက်များမှတစ်ဆင့် အက်တမ်သီအိုရီသည် မှန်ကန်ခဲ့သည်။
ပထမဦးစွာ အောက်ပါသုံးသပ်ချက်များကို နားလည်ပါ။ ဒြပ်စင်များသည် ဓာတုဗေဒအရ အခြားဒြပ်စင်များအဖြစ် ခွဲခြား၍မရသော သန့်စင်သောဒြပ်စင်များဖြစ်ပြီး၊ ဥပမာအားဖြင့် ရွှေ (Au)၊ သံ (Fe)၊ ကြေးနီ (Cu)၊ ဇင့် (Zn)၊ ဆိုဒီယမ် (Na)၊ ကယ်လ်စီယမ် (Ca)၊ ကလိုရင်း (Cl)၊ နိုက်ထရိုဂျင် (N)၊ အောက်ဆီဂျင် (O)၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင် (H) စသည်တို့ဖြစ်သည်။ ဒြပ်စင်များအပြင် ဒြပ်ပေါင်းများလည်း ရှိပါသည်။ ဒြပ်စင်များတွင် ဒြပ်စင်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဒြပ်စင်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့် ဒြပ်စင်ကို ဒြပ်စင်များအဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သေးသည်။ ဒြပ်ပေါင်းများ၏ ဥပမာများမှာ ရေဖြစ်သည်။
ဒြပ်စင်တစ်ခု၏ အသေးဆုံးအစိတ်အပိုင်းသည် အက်တမ်ဖြစ်ပြီး၊ ဒြပ်ပေါင်းတစ်ခု၏ အသေးဆုံးအစိတ်အပိုင်းသည် မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်သည်။ မော်လီကျူးများတွင် အတူတကွ ကပ်နေသော အက်တမ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ရွှေစစ်စစ်သည် ဒြပ်စင်တစ်ခု၏ ဥပမာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရွှေစစ်စစ်သည် ရွှေ (Au) အက်တမ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ သံအပိုင်းအစများသည်လည်း ဒြပ်စင်များ၏ ဥပမာတစ်ခုဖြစ်သည်။ သံသည် သံ (Fe) အက်တမ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ထို့ကြောင့် ဒြပ်စင်သည် အလားတူအက်တမ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော သန့်စင်သော အရာတစ်ခုဖြစ်သည်။
သင်မကြာခဏ မြင်တွေ့ရ၊ ကိုင်ထားကာ သောက်သုံးလေ့ရှိသော ရေသည် ရေမော်လီကျူးများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည် (ဓာတုဗေဒ ဖော်မြူလာမှာ H)2ရေမော်လီကျူးများတွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်နှစ်ခု (H) နှင့် အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်တစ်ခု (O) တို့ ပါဝင်သည်။
အက်တမ်သီအိုရီ၏ သက်သေအထောက်အထားအချို့ကို ဤနေရာတွင်ဖော်ပြထားသည်။
ပထမဦးစွာ၊ စဉ်ဆက်မပြတ် နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဆိုင်ရာ ဥပဒေသ။
နှိုင်းယှဉ်ခြင်းနိယာမတွင် ဒြပ်စင်များသည် ပေါင်းစပ်ပြီး ဒြပ်ပေါင်းများဖြစ်လာပါက ဖွဲ့စည်းထားသော ဒြပ်ပေါင်းများ၏ အလေးချိန်အချိုးတူညီကြောင်း ဖော်ပြထားသည်။ ဥပမာအားဖြင့် ဆား။ ကျွန်ုပ်တို့မြင်ရသော ဆားသည် ဆားမော်လီကျူးများ (NaCl) ပါဝင်သော ဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ သဘာဝအတိုင်း ဆားမော်လီကျူးများသည် ဆိုဒီယမ် (Na) ၂၃ ပုံနှင့် ကလိုရင်း (Cl) ၃၅ ပုံမှ အမြဲတမ်း ဖွဲ့စည်းထားသည်။
စဉ်ဆက်မပြတ်သီအိုရီက ရှင်းပြလို့မရပေမယ့် အက်တမ်သီအိုရီက ရှင်းပြနိုင်ပါတယ်။ အက်တမ်သီအိုရီအရ အက်တမ်တွေဟာ ဒြပ်စင်တစ်ခုရဲ့ အသေးငယ်ဆုံးအစိတ်အပိုင်းတွေဖြစ်လို့ အက်တမ်တွေမှာ ဒြပ်စင်အလေးချိန်ရှိပါတယ်။ ဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုရဲ့ ဒြပ်စင်တွေရဲ့ ဒြပ်စင်အချိုးဟာ ဒြပ်စင်ကို ဖန်တီးတဲ့ အက်တမ်တွေရဲ့ နှိုင်းရဒြပ်စင်အလေးချိန်နဲ့ ဆက်စပ်နေရပါမယ်။ ဒြပ်ပေါင်းတွေကို ဖန်တီးတဲ့ ဒြပ်စင်တစ်ခုစီရဲ့ အရေအတွက်ပေါ်မူတည်ပြီး သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ အက်တမ်တွေရဲ့ နှိုင်းရဒြပ်စင်အလေးချိန်ကို ဆုံးဖြတ်ကြပါတယ်။ ဒြပ်စင်တစ်ခုရဲ့ နှိုင်းရဒြပ်စင်အလေးချိန်ကို အခြားဒြပ်စင်အက်တမ်တွေရဲ့ နှိုင်းရဒြပ်စင်အလေးချိန်နဲ့ နှိုင်းယှဉ်ထားတာကြောင့် နှိုင်းရဒြပ်စင်လို့ ခေါ်ပါတယ်။
ဟိုက်ဒရိုဂျင်သည် အပေါ့ပါးဆုံးအက်တမ်ဖြစ်သောကြောင့် ၎င်းကို စံနှုန်းအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်၏ နှိုင်းရဒြပ်ထု (H) ကို ၁ တန်ဖိုးပေးသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်၏ နှိုင်းရဒြပ်ထုကို စံနှုန်းအဖြစ် အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကာဗွန်အက်တမ် (C) ၏ နှိုင်းရဒြပ်ထုကို ၁၂ တန်ဖိုးပေးသည်။
အောက်ဆီဂျင်အက်တမ် (O) ၏ ဆွေမျိုးဒြပ်ထုကို ၁၆ စသည်တို့အဖြစ် သတ်မှတ်ထားသည် (ဒြပ်စင်များ၏ ဒြပ်စင်ဇယားကိုကြည့်ပါ)။ ကာဗွန်အက်တမ်၏ ဆွေမျိုးဒြပ်ထု = ၁၂ ဆိုသည်မှာ ကာဗွန်အက်တမ်တစ်ခု၏ ဒြပ်ထုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်တစ်ခု (H) ၏ ဒြပ်ထုထက် ၁၂ ဆ ပိုများသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်၏ ဆွေမျိုးဒြပ်ထု = ၁၆ ဆိုသည်မှာ အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်၏ ဒြပ်ထုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်တစ်ခု (H) ၏ ဒြပ်ထုထက် ၁၆ ဆ ပိုများသည်ဟု ဆိုလိုသည်။
နိုင်ငံတကာစနစ် (SI) တွင် ကျွန်ုပ်တို့တွင် iridium platinum ဟုခေါ်သော ဒြပ်ထုစံနှုန်းတစ်ခုရှိပြီး ၎င်းကို ပြင်သစ်နိုင်ငံရှိ နိုင်ငံတကာအလေးချိန်နှင့် အရွယ်အစားအဖွဲ့အစည်းများတွင် သိမ်းဆည်းထားသည်။ နိုင်ငံတကာသဘောတူညီချက်အရ iridium platinum ဒြပ်ထုသည် 1 kg ဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် စံကီလိုဂရမ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အက်တမ်စကေးတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့တွင် ဒုတိယဒြပ်ထုစံနှုန်းတစ်ခုရှိပြီး ဆိုလိုသည်မှာ ကာဗွန်အက်တမ် 12 C လည်းရှိသည်။ နိုင်ငံတကာသဘောတူညီချက်များအပေါ်အခြေခံ၍ ကာဗွန်အက်တမ် 12 C ၏ ဒြပ်ထုသည် 12,0000 ပေါင်းစည်းထားသော အက်တမ်ဒြပ်ထုယူနစ် (အတိုကောက် u) ဖြစ်သည်။
၁ ယူ = ၁.၆၆ x ၁၀-27 ကီလိုဂရမ်။
ကာဗွန်အက်တမ် ၁ ခု၏ အလေးချိန် (C) = 12.0000 u၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ် ၁ ခု၏ အလေးချိန် (H) = 1,0078 u၊ အောက်ဆီဂျင်အက်တမ် ၁ ခု၏ အလေးချိန် (O) = 15.9994 u၊ ဆိုဒီယမ်အက်တမ် ၁ ခု၏ အလေးချိန် = 22.9897 u စသည်ဖြင့်။ အက်တမ်အလေးချိန်နှင့် ပတ်သက်၍ ဒြပ်စင်များ၏ ဒြပ်စင်ဇယားတွင် အပြည့်အစုံ မြင်တွေ့နိုင်ပါသည်။
အက်တမ်ဒြပ်ထုအပြင် မော်လီကျူးဒြပ်ထုလည်း ရှိပါသည်။ မော်လီကျူးဒြပ်ထုသည် မော်လီကျူးတစ်ခု၏ အက်တမ်များ၏ စုစုပေါင်းဒြပ်ထုဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် ဆားမော်လီကျူး (NaCl) ၏ ဒြပ်ထု = ဆိုဒီယမ်အက်တမ်တစ်ခု၏ ဒြပ်ထု (Na) + ကလိုရင်းအက်တမ်တစ်ခု၏ ဒြပ်ထု (Cl)။ ရေမော်လီကျူးများ၏ ဒြပ်ထု (H)2O) = ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ် ၂ လုံး၏ အလေးချိန် (H) + အောက်ဆီဂျင်အက်တမ် ၁ လုံး၏ အလေးချိန် (O)။
ဒုတိယ၊ အညိုရောင်လှုပ်ရှားမှု
ရှေးခေတ်ကာလတွင် ရောဘတ်ဘရောင်းအမည်ရှိ အင်္ဂလိပ်ဇီဝဗေဒပညာရှင်တစ်ဦးရှိခဲ့သည်။ သူသည် ရေထဲတွင်ထည့်ထားသော ပန်းဝတ်မှုန်ကို သုတေသနပြုနေခဲ့သည် (၁၈၂၇)။ ရေနှင့် ပန်းဝတ်မှုန်ကို အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် မြင်နိုင်သည်။ ရောဘတ်ဘရောင်းသည် ပန်းဝတ်မှုန်ကိုယ်တိုင်ရွေ့လျားသည်ကို မြင်ပြီးနောက် ထူးဆန်းစွာတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ပန်းဝတ်မှုန်ရွေ့လျားမှုကြောင့် ၎င်းသည် ထူးဆန်းသည်။ ပန်းဝတ်မှုန်ရွေ့လျားမှု၏ ဦးတည်ရာသည် အလိုအလျောက်ဖြစ်သော်လည်း စဉ်ဆက်မပြတ်ဖြစ်သည်။ လှုပ်ရှားမှုသည် ပန်းဝတ်မှုန်နေထိုင်သောကြောင့် ရွေ့လျားနိုင်သည်ဟု သူသံသယရှိသည်။ သို့သော် သူ၏ခန့်မှန်းချက်မှာ မှားယွင်းသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ပန်းဝတ်မှုန်ကဲ့သို့သော အော်ဂဲနစ်အမှုန်အမွှားငယ်များသည် ရေထဲတွင်ထည့်လိုက်သောအခါ ရွေ့လျားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤရွေ့လျားမှုကို Brownian ရွေ့လျားမှုဟုခေါ်သည်။
ဤတွေ့ရှိချက်ကို kinetic theory ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုမဖြစ်ပေါ်မချင်း ရှင်းပြ၍မရပါ။
ရွေ့လျားမှုသီအိုရီ
Kinetic ဆိုသည်မှာ ရွေ့လျားခြင်း (ဂရိ) ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည်။ kinetic သီအိုရီက အရာဝတ္ထုတိုင်းတွင် အက်တမ်များ သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများ ပါဝင်ပြီး အက်တမ်များ သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများ အဆက်မပြတ် ကျပန်းရွေ့လျားသည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။
ရွေ့လျားနေချိန်တွင် အက်တမ်များ သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများသည် မြန်နှုန်းရှိရမည်။ အက်တမ်များ သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများတွင်လည်း အလေးချိန်ရှိသည်။ အလေးချိန် (m) နှင့် အလျင် (v) ရှိသောကြောင့် အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးတွင် အရွေ့စွမ်းအင် (EK) နှင့် အဟုန် (p) ရှိသည်။ အရွေ့စွမ်းအင်- EK = 1/2 mv2။ အရှိန်အဟုန်ရှိစဉ်- p = m v။ အရှိန်အဟုန်အပြင် အားများလည်းရှိသည်။ ရွေ့လျားနေချိန်တွင် တိုက်မိနိုင်ခြေရှိသည်။ ထို့ကြောင့် တိုက်မိမှုဖြစ်ပွားသောအခါ အရှိန်အဟုန်ပြောင်းလဲမှုများကြောင့် အားများပေါ်ပေါက်လာသည်။
kinetic သီအိုရီသည် kinetic စွမ်းအင်၊ momentum နှင့် force တို့ကို အခြေခံသည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ပြောနိုင်ပါသည်။ ဤအရာသုံးမျိုးကို ရွေ့လျားမှု ဒိုင်းနမစ်ဘာသာရပ် (နယူတန်၏ ဥပဒေများ၊ impulse နှင့် momentum) တွင် လေ့လာထားပါသည်။ ကွာခြားချက်မှာ kinetic သီအိုရီတွင် ကျွန်ုပ်တို့သည် အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးအဆင့်တွင် ဒိုင်းနမစ်ကို အသုံးချပါသည်။ kinetic သီအိုရီကို Boyle (1627-1691)၊ Daniel Bernoulli (1700-1782)၊ Joule (1818-1889)၊ Kronig (1822-1879)၊ Rudolph Clausius (1822-1888) နှင့် Clerk Maxwell (1831-1879) တို့က တီထွင်ခဲ့ကြသည်။
ဤ kinetic သီအိုရီရှိနေခြင်းက Brown ၏ တွေ့ရှိချက်ကို ရှင်းပြနိုင်ပါသည်။ kinetic သီအိုရီအရ ဝတ်မှုန်များသည် အလျင်အမြန်ရွေ့လျားနေသော ရေမော်လီကျူးများက ၎င်းကို မောင်းနှင်သောကြောင့် ရွေ့လျားပါသည်။ ရေမော်လီကျူးအရေအတွက် အလွန်များပြားသောကြောင့် ဝတ်မှုန်များကို အရပ်မျက်နှာအမျိုးမျိုးမှ တွန်းပို့ပါသည်။
စဉ်ဆက်မပြတ်နှိုင်းယှဉ်မှုဥပဒေနှင့် အညိုရောင်ရွေ့လျားမှုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုအပေါ် အခြေခံ၍ အက်တမ်သီအိုရီကို သိပ္ပံပညာရှင်များက ပိုမိုယုံကြည်လာကြသည်။ အက်တမ်များသည် မည်သည့်ဒြပ်စင်၏ အသေးဆုံးအပိုင်းအစများဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် အက်တမ်တွင် အရွယ်အစားရှိသည်။ အက်တမ်၏ အရွယ်အစားကား အဘယ်နည်း။
၁၉၀၅ ခုနှစ်တွင် အိုင်းစတိုင်းသည် အက်တမ်များ၏ အရွယ်အစားကို သီအိုရီအရ စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ အက်တမ်သီအိုရီ၊ kinetic သီအိုရီနှင့် စမ်းသပ်ချက်များမှတစ်ဆင့် ရရှိသော အချက်အလက်များအပေါ် အခြေခံ၍ အက်တမ်အချင်းသည် ၁၀ ခန့်ရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။-10 မီတာ။ ထို့ကြောင့် အက်တမ်၏ အချင်းကို တွက်ချက်မှုမှတစ်ဆင့် ရရှိသည်။ အက်တမ်များ၏ အရွယ်အစားကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီးဖြစ်သောကြောင့် အက်တမ်သီအိုရီအပြင် kinetic သီအိုရီကိုလည်း အသိအမှတ်ပြုထားသည်။
