SGK Vật Lí 8 - Bài 20. Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Hình 20.1 Bài 20 NGUYÊN TỬ, PHÂN TỨ CHUYẾN ĐỘNG HAY ĐÚNG YÊN ? Hãy tưởng tượng giữa sàn bóng đá có một quá bóng khổng lồ và rất nhiều học sinh từ mọi phía chạy đến xô đăy quả bóng. Vì nhũng xô đẩy này không cân băng nên quả bóng lúc bay lên, khi roi xuống, lúc bật sang trái, khi lăn sang phải...(H.20.1). Trò chơi này tường như chẳng có liên quan gì đến nguyên tủ, phân tứ, thế mà lại có thề giúp chúng ta hiểu một trong những tính chất quan ưọng nhất của nguyên tứ, phân tií sẽ học trong bài này. I - THI NGHIỆM BƠ-RAO ■ Năm 1827 nhà bác học Brao-no (người Anh), khỉ quan sát các hạt phấn hoa trong nước bàng kính hiến vỉ đã phát hiện thấy chúng chuyến động không ngừng về mọi phía (H.20.2). ở thòi kì đó, lí thuyết vé vật chất được câu tạo từ các nguyên tử, phân tử chưa ra đời nên ông không làm sao giái thích được chuyến động kì lạ này. n - CÁC NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ CHUYẾN ĐỘNG KHÔNG NGÙNG • Các em hãy thử giải thích chuyến động cúa các hạt phẫn hoa trong thí nghiệm của Brao-no bàng cách dùng sự tưong tự giữa chuyến động của các hạt phấn hoa vói chuyển động cùa quả bóng mô tá ớ phần mở bài. Sau đây là các câu hói gợi ý : Quả bóng tưong tự với hạt nào trong thí nghiệm cúa Brao-no ? Kshì Các học sinh tưong tụ với những hạt nào trong thí nghiệm cúa Brao-no ? ks£ỉ Tại sao các phân tử nước có thế làm cho các hạt phấn hoa chuyến động ? Nếu các em không trá lời được thì cũng đừng buổn vì phái hon năm mưoi năm sau thí nghiệm cúa Brao-no, các nhà khoa học mới bước đầu tìm ra nguyên nhân của chuyến động này, và mãi tới năm 1905, nhà vật lí An-be Anh-xtanh (người Đức) mói giải thích được đầy đủ và chính xác thí nghiệm cúa Brao-no. Nguyên nhân gây ra chuyến động cúa các hạt phấn hoa trong thí nghiệm cúa Brao-no là do các phân tứ nước không đúng yên mà chuyển động hỗn độn không ngừng. Trong khi chuyến động các phân tử nước va chạm vào các hạt phấn hoa từ nhiều phía (H.20.3), các va chạm này không cân bàng nhau làm cho các hạt phấn hoa chuyền động hỗn độn không ngừng. ■ m - CHUYỂN ĐỘNG PHÂN TỨ VÀ NHIỆT ĐỘ Trong thí nghiệm cúa Brao-no nếu ta càng tăng nhiệt độ cúa nước thì chuyến động của các hạt phẩn hoa càng nhanh, chứng tỏ các phân tứ nước chuyến động càng nhanh và va đập vào các hạt phấn hoa càng mạnh. Nhiéu thí nghiệm khác cũng chứng tó : Nhỉệt độ càng cao, các nguyên tủ, phân tứ chuyến động càng nhanh. Vì chuyển động của các nguyên tử, phân tử liên quan chặt chẽ VỚI nhiệt độ nên chuyến động này được gọi là chuyển động nhiệt. ▼ IV - VẬN DỤNG An-be Anh-xtanh (1879 - 1955) Hình 20.2. Chuyển động của hạt phấn hoa trong thí nghiệm của Brao-nơ. » Phân tử nước Hình 20.3. Sụ va chạm của các phân tứ nước vào hạt phấn hoa. (33 Đổ nhẹ nước vào một bình đựng dung dịch đổng sunfat màu xanh (H.20.4). Vì nưóc nhẹ hon nên nổi ớ trên tạo thành một mặt phân cách giũa hai chất lỏng. Sau một thời gian, mặt phân cách này mờ dần rói mẩt hẳn. Trong bình chi còn một chất lóng đồng nhất màu xanh nhạt. Nước và đồng sunfat đã hoà lản vào nhau. Hình 20.4 Hiện tượng này gọi là hiện tượng khuếch tán. Hãy dùng những hiếu biết của mình vé nguyên tứ, phân tử đế giải thích hiện tượng trên. E ỉ Tại sao trong nước hồ, ao, sông, biến lại có không khí mặc dù không khí nhẹ hon nước rất nhiều ? Í2£3 Hiện tượng khuếch tán có xáy ra nhanh hon khi tăng nhiệt độ không ? Tại sao ? QS Bỏ vài hạt thuốc tím vào một cốc đựng nước lạnh và một cốc đụng nước nóng. Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích. + Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngùng. « Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử câu tạo nên vật chuyển động càng nhanh. Có thé em chưa biết Ở nhiệt độ o°c các phân tử hiđrô chuyển động với vận tốc trung bình khoảng 1 700m/s, nghĩa là khoảng 6 120km/h, nhanh gấp hơn năm lần các máy bay phản lực hiện đại. Các phân tử khí chuyển động trong phòng với vận tốc trung bình từ 100m/s đến 2 000m/s. Tại sao khi mở lọ nước hoa ở đầu lớp thì phải vài giây sau ở cuối lớp mới ngửi thấy mùi nước hoa ? Đó là vì, các phân tử nước hoa không chuyển động thẳng từ đầu lớp đến cuối lớp, mà chuyển động dích dắc từng đoạn rất ngắn do bị va chạm vào các phân tử không khí, giống như một người đi trong đám đông, hết chạm phải người này lại va phải người kia.