Մոլեկուլային-կինետիկ տեսություն

Մոլեկուլային-կինետիկ տեսություն (կրճատ՝ ՄԿՏ), տեսություն՝ ի հայտ եկած 19-րդ դարում, որը դիտարկում է նյութերի (հիմնականում՝ գազերի) կառուցվածքը 3 հիմնական դրույթների տեսանկյունից.
 Բոլոր մարմինները կազմված են փոքր մասնիկներից՝ ատոմներից և մոլեկուլներից,
 Մասնիկները՝ ատոմներն ու մոլեկուլները, անընդհատ, քաոսային՝ ջերմային շարժման մեջ են,
 մասնիկները փոխազդում են իրար հետ բացարձակ առաձգական բախումների միջոցով։

ՄԿՏ-ն ամենահաջող ֆիզիկական տեսություններից մեկն է և հաստատվել է մի շարք փորձարարական ապացույցներով։ ՄԿՏ-ի դրույթների հիմնական ապացույցներից են.
 Դիֆուզիան
 Բրոունյան շարժումը
 Նյութի ագրեգատային վիճակների փոփոխությունը
ՄԿՏ-ի հիման վրա զարգացել են ժամանակակից ֆիզիկայի մի շարք բաժիններ, մասնավորապես կինետիկան և վիճակագրական մեխանիկան։ Մոլեկուլային-կինետիկ տեսություն եզրույթն այժմ գործնականորեն չի կիրառվում, չնայած որ հանդիպում է ընդհանուր ֆիզիկայի դասընթացների դասագրքերում։

Տեսության պատմություն 
ՄԿՏ-ի համար հիմք է հանդիսանում ատոմային ուսմունքը, ըստ որի նյութական մարմինները կազմված են քիմիապես անբաժանելի մասնիկներից՝ ատոմներից։ Այն ծնվել է 2 500 տարի առաջ, Հին Հունաստանում, և հիմնադիրներն են համարվում Դեմոկրիտեսն ու Լևկիպոսը։

1738 թվականին Դանիել Բեռնուլին հրապարակեց իր «Հիդրոդինամիկա» աշխատությունը, որում տեղադրեց ՄԿՏ հիմունքները։

19-րդ դարում տեսությունն առաջ քաշեցին Ռուդոլֆ Կլաուզիուսը, Լյուդվիգ Բոլցմանն ու Ջեյմս Մաքսվելը։

ՄԿՏ հիմնական հավասարում 

ՄԿՏ հիմնական հավասարումը կապ է հաստատում ջերմադինամիկական համակարգի մակրոսկոպական(ճնշում, ծավալ, ջերմաստիճան) և միկրոսկոպական(մոլեկուլի զանգված, մոլեկուլների շարժման միջին քառակուսային արագություն) պարամետրերի միջև։

ՄԿՏ հիմնական հավասարման դուրսբերում 
Դիցուք, ունենք  մասնիկ, որոնք ունեն   զանգված և գտնվում են խորանարդաձև անոթում։

Քանի որ մոլեկուլների շարժումը քաոսային է, ապա տարածության 6 ուղղություններից դեկարտյան կոորդինատային համակարգի առանցքներից մեկին համընկնող ուղղությամ շարժման հավանականությունները հավասար են։

Այսինքն՝ կարող ենք ընդունել, որ այդ ուղղություններից յուրաքանչյուրով շարժվում են   թվով մասնիկներ։

Համարենք, որ բոլոր մասնիկները շարժվում են միևնույն  արագությամբ։

Անոթի պատին հարվածող մասնիկներից յուրաքանչյուրը նրան փոխանցում է  իմպուլս։

Եթե անոթի պատերի մակերեսը  է, իսկ նյութի կոնցենտրացիան՝ , ապա անոթի պատին   ժամանակահատվածում հարվածող մասնիկների թիվը հավասար կլինի :

Քանի որ , իսկ  - անոթի պատերի ու մասնիկների փոխազդեցության գումարային ուժը, ապա համապատասխան հավասարումները տեղադրելով կստանանք ,

քանի որ  , ապա :

Մոլեկուլի միջին քառակուսային արագության հավասարում 
Մոլեկուլի միջին քառակուսային արագության հավասարումը հեշտությամբ կարելի է դուրս բերել 1 մոլ գազի համար ՄԿՏ հիմնական հավասարումից.

,

, որտեղ  -ը գազի մոլային զանգվածն է,  -ը՝ գազի մոլեկուլի զանգվածը։

Այստեղից էլ կստանանք՝

Տես նաև 
 Կինետիկա
 Վիճակագրական մեխանիկա
 Վիճակագրական ֆիզիկա

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 The Feynman Lectures on Physics: The Kinetic Theory of Gases
 Гиршфельд Дж, Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М., 1961 Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л., 1975 Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М., 1976

Վիճակագրական ֆիզիկա