Diferència clau: model de partícules de la matèria i teoria cinètica molecular
El model de partícules de la matèria és un model que s'utilitza per explicar la disposició dels àtoms, molècules o ions que estan presents en qualsevol material. La teoria cinètica molecular és una teoria utilitzada per explicar les propietats físiques d'un gas. La diferència clau entre el model de partícules de la matèria i la teoria molecular cinètica és que el model de partícules de la matèria descriu les propietats de les fases sòlides, líquides i gasoses de la matèria, mentre que la teoria molecular cinètica descriu les propietats dels gasos.
Què és el model de partícules de la matèria?
El model de partícules de la matèria és un model que explica la disposició de les partícules (àtoms, molècules o ions) en una fase determinada de la matèria. Hi ha tres fases principals en les quals pot existir qualsevol matèria: fase sòlida, fase líquida i fase gasosa. El model de partícules expressa els conceptes següents:
- Tota la matèria es construeix a partir de partícules petites.
- Aquestes partícules minúscules estan sempre en moviment.
- Hi ha espais buits entre aquestes partícules.
- Quan la matèria s'escalfa, el moviment de les partícules augmenta.
Figura 1: les tres fases de la matèria
Fase sòlida
La fase sòlida és la fase de la matèria en què les partícules (àtoms, molècules o ions dels quals està format el sòlid) es mantenen fortament. Per tant, les partícules estan molt empaquetades. Hi ha espais buits molt petits entre les partícules. Hi ha interaccions intermoleculars molt fortes entre partícules. Aquestes característiques donen als sòlids una forma particular. Com que les partícules estan ben empaquetades, les partícules mostren un moviment gairebé insignificant (les vibracions es poden observar la majoria de vegades; per tant, les partícules romanen en determinades posicions). A mesura que el sòlid adquireix una forma fixa, també té un volum fix. La densitat d'un sòlid és molt alta en comparació amb els líquids i els gasos.
Fase líquida
La fase líquida és una fase de la matèria en què les partícules s'agrupen molt entre elles, però no és un empaquetament tancat com en els sòlids. Els espais buits entre partícules són grans en comparació amb els sòlids, però són petits en comparació amb els gasos. Les partícules es poden moure lliurement. El líquid no té una forma definida; obté la forma del recipient on hi ha el líquid. La densitat d'un líquid és menor que la d'un sòlid i superior a la d'un gas. Tanmateix, un líquid té un volum fix, ja que les partícules s'agrupen molt entre elles.
Fase Gas
La fase gasosa és una fase de la matèria en la qual les partícules es troben en moviment continu en direccions aleatòries. Per tant, hi ha grans espais entre les partícules de gas. Aquestes partícules omplen un recipient tancat on hi ha el gas. Aleshores el gas obté el volum del recipient. La densitat d'un gas és molt menor en comparació amb la dels sòlids i líquids.
Què és la teoria cinètica molecular?
La teoria molecular cinètica és una teoria que descriu les propietats físiques dels gasos al seu nivell molecular. Els conceptes de la teoria cinètica molecular són els següents.
- Els gasos contenen partícules que estan en moviment constant i aleatori.
- Aquestes partícules xoquen entre elles constantment. Les col·lisions són completament elàstiques.
- El volum d'una molècula de gas és insignificant en comparació amb el volum del recipient on hi ha el gas. Però aquestes partícules tenen una massa considerable.
- No hi ha forces intermoleculars entre les molècules de gas.
- L'energia cinètica mitjana del gas és proporcional a la temperatura absoluta del gas.
Figura 2: col·lisions pures entre partícules de gas
La relació entre l'energia cinètica i la velocitat de les molècules de gas es pot donar a continuació.
KE=½.mv2
On KE és l'energia cinètica, m és la massa d'una partícula de gas i v és la velocitat mitjana de les molècules de gas. Però mesurar aquests paràmetres és difícil; per tant, l'equació es modifica com a continuació.
KE=3/2.kBT
On KE és l'energia cinètica, kB és la constant de Boltzmann (1.381×10-23 m2 kg s-2 K-1), i T és la temperatura absoluta del gas (en unitats Kelvin). Aquesta equació indica que l'energia cinètica del gas és directament proporcional a la temperatura absoluta del gas.
Quina diferència hi ha entre el model de partícules de la matèria i la teoria cinètica molecular?
Model de partícules de la matèria versus teoria cinètica molecular |
|
| El model de partícules de la matèria és un model que explica la disposició de les partícules (àtoms, molècules o ions) en una fase determinada de la matèria. | La teoria molecular cinètica és una teoria que indica les propietats físiques dels gasos a nivell molecular. |
| Components | |
| El model de partícules de la matèria descriu les propietats de les fases sòlida, líquida i gasosa de la matèria. | La teoria molecular cinètica descriu les propietats dels gasos. |
| Contingut | |
| El model de partícules de la matèria explica la disposició de les partícules en un sòlid, líquid o gas. | La teoria molecular cinètica explica la relació entre l'energia cinètica i altres propietats d'un gas. |
Resum: model de partícules de la matèria versus teoria cinètica molecular
El model de partícules i la teoria molecular cinètica expliquen diferents propietats físiques de la matèria. El model de partícules és el model que explica la disposició de les partícules (àtoms, molècules o ions) en una determinada fase de la matèria. La teoria cinètica molecular descriu la relació entre l'energia cinètica i altres propietats d'un gas. La diferència clau entre el model de partícules de la matèria i la teoria molecular cinètica és que el model de partícules de la matèria descriu les propietats de les fases sòlides, líquides i gasoses de la matèria, mentre que la teoria molecular cinètica descriu les propietats dels gasos.
