Второе положение МКТ

Все молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

Опытные обоснования

Опыт Броума ( 1827 год )

Наблюдая за спорами грибов в жидкасти в микроскоп Броум заметил хаотичное дрожание спор. Впоследствии это назвали броумовским движением. Обьяснил это движение Энштейн в 1905 году. Он предположил, что движущиеся молекулы в жидкости ударяясь о споры заставляли их дрожать. Но на большие тела налетает такое огромное количество молекул, что в сумме их действие можно считать скомпенсированным.

Диффузия и адсорбция

Диффузия ( проникновение моллекул одного вещества в промежутки между молекулами другого ) и адсорбция ( диффузия, идущая между веществами в различном агрегатном состоянии ) тоже свидетельствуют о движении молекул внутри вещества.

Измерение скорости молекул

Теперь мы знаем, что все моллекулы двигаюся. Интересно знать скорости их движения. Кроме этого считается так же длинна свободного пробега.

Впервые среднюю скорость движения молекул посчитал Отто Штерн в 1920 году.

Опыт Штерна

Штерн придумал такую установку для измерения скорости молекул. На платиновую проволку ( 1 ) напылили слой серебра ( 2 ). Когда определённый ток течёт через проволку, то серебро, нагреваясь, испаряется. У платины температура плавления и електропроводность выше, чем у серебра, поэтому молекулы серебра улетают с поверхности платиновой проволки, которая только нагревается, но не плавится. Если эту проволку поместить в два циллиндра таких, что меньший ( 3 ) имеет тонкую прорезь и содержится в большем ( 4 ). Тогда честь молекул серебра проходящая через прорезь будет оседать на внешнем циллиндре, а остальные будут оседать на внутреннем циллиндре. Получится полоска из серебра на внешнем циллиндре. Если мы проведём такой опыт при врашающихся циллиндрах, то полоска серебра будет немного сдвинута в сторону, противоположенную стороне вращения.
Рассмотрим каr движутся молекулы при опыте. Здесь установка находится в покое:

А тут установка движется. ( На рисунке молекулы движется относительно установки ):

Зная смещение нетрудно сосчитать среднюю скорость движения молекул. Но опыт показал, что во втором случае пятно на втором цилиндре больше по площади, чем в первом случае. Это свидетельствует о том, что все молекулы движутся с разными скоростями. Поэтому говорят о наивероятнейшей скорости движения молекул. Например наивероятнейшая скорость молекул воздуха при 0^оС � 485 м/с, Водорода при нормальных условиях � 2000 м/с, кислорода � 500 м/с.
Этот опыт подтвердил распределение Максвелла молекул по скоростям.
Он предположил форму графика, на осях которого отложены скорость, и число моллекул, имеющих скорость заданную в данном интервале отнесённое к произведению полного числа молекул на скорость, заданную в данном интервале ( проще говоря по одной оси скорость, а по другой отношение : DN / (N * DV) где DN � число моллекул имеющих скорость DV, N � полное количество молекул ). Тогда выделив лубой промежуток скорости DV, плошадь под графиком будет DN / N то есть доля молекул движущихся со скоростями в диапазоне DV. Тогда, по определению, самая высокая точка графика � наивероятнейшая скорость. Форма этого графика зависит от температуры, поэтому при разных темпиратурах будет разная наивероятнейшая скорость.

На рисинке температура тела жёлтого графика самая маленькая. Синего � самая высокая.