Второе положение молекулярно-кинетической теории (МКТ) утверждает, что внутренние энергии системы газов связаны с температурой. Чтобы понять это положение, давайте рассмотрим несколько экспериментальных доказательств.
Изменение давления при изменении температуры: В одном из классических экспериментов можно взять фиксированный объем газа и нагревать его. Согласно закону Бойля-Мариотта, если объем газа постоянен, то при увеличении температуры давление газа растет. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул, и, соответственно, они чаще и с большей силой ударяются о стенки сосуда, что приводит к увеличению давления.
Конденсация газа: Опыт с конденсацией газа показывает, что при понижении температуры, молекулы газа теряют свою кинетическую энергию, что приводит к образованию жидкости. Этот процесс также подтверждает связь между кинетической энергией молекул и температурой.
Измерение внутренней энергии: В экспериментах, когда используется калориметр для измерения теплот образования и поглощения в процессе изменения состояния газа (например, при расширении или сжатии), можно наблюдать, что изменение внутренней энергии газа связано с изменением температуры, что служит поддержкой второго положения МКТ.
Эти эксперименты наглядно демонстрируют, как температурные изменения влияют на поведение молекул, что подтверждает теоретические основы второго положения молекулярно-кинетической теории.