8. Các chữ viết tắt trong đề tài
2.4.1.2. Cơ sở thực nghiệm
Trang 39
Có thể coi tất cả những công trình thực nghiệm nhằm phát triển quan điểm hạt về cấu tạo vật chất và về các hiện tượng nhiệt là những cơ sở thực nghiệm của thuyết động học phân tử.Tuy nhiên những sự kiện thực nghiệm có quan hệ trực tiếp đến sự ra đời của thuyết động học phân tử là các công trình nghiên cứu về chất khí của Boyle (Bôilơ ) và Mariotte (Ma riôt), Charles (Sác lơ) và Gay-Lussac (Ghê-luyt xăc).
Năm 1662 Boyle và sau đó ít lâu Mariotte đã dùng thí nghiệm chứng minh được rằng trong quá trình đẳng nhiệt áp suất của một khối lượng khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó.
Các công trình thực nghiệm của Charles và Gay-Lussac công bố vào năm 1802 chứng minh rằng hệ số giãn nở của chất khí là một hằng số.Các định luật Boyle Mariotte và Charles-Lussac đã được Clapeyron (Clapêrông) thâu tóm vào năm 1834 trong một định luật tổng quát thường gọi là phương trình trạng thái của chất khí. Viết cho một phân tử gam chất khí phương trình này có dạng
pV=RT
Trong đó T là nhiệt độ chất khí, R là hằng số khí. Chính trong quá trình cố gắng giải thích bản chất của các định luật thực nghiệm trên người ta đã xây dựng thành công thuyết động học phân tử về chất khí.
b) Chuyển động Brown.
Những định luật đầu tiên của thuyết động học phân tử xuất hiện trước khi tìm ra chuyển động Brown. Tuy nhiên chuyển động Brown là hiện tượng phản ánh trực tiếp sự tồn tại và chuyển động của các phân tử, là cái mốc quan trọng có tính chất quyết định trong toàn bộ quá trình phát triển của thuyết động học phân tử. Do đó người ta vẫn coi chuyển động Brown là một trong những cơ sở thực nghiệm của thuyết động học phân tử.
Mới đầu Brown và một số nhà khoa học khác cho chuyển động này là do một “ lực sống “ đặc biệt tồn tại trong các hạt hữu sinh. Nhưng chẳng bao lâu người ta phải từ bỏ giả thuyết này vì làm thí nghiệm với những hạt nhỏ vô sinh cũng cho những kết quả tương tự. Sự tồn tại của chuyển động không ngừng này có vẻ như trái ngược với mọi quan điểm cơ học thông thường về chuyển động.
Vài chục năm sau khi thuyết động học phân tử đã hình thành, các nhà vật lý người Pháp Carbonen (Cacbônen), Denso (Đensô) và Tirion (Tiriôn) mới dùng các quan điểm của thuyết trên để giải thích chuyển động Brown.
Chuyển động của các hạt phấn hoa trong chuyển động Brown phản ánh chuyển động của các phân tử. Tính chất hỗn loạn và ngẫu nhiên của chuyển động các hạt Brown phản ánh tính chất hỗn loạn và ngẫu nhiên của chuyển động phân tử.
d) Hiện tượng khuếch tán.
Bên cạnh chuyển động Brown còn có hàng loạt thí nghiệm khác khẵng định sự tồn tại của các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Trong số những loại thí nghiệm đó có thí nghiệm về hiện tượng khuếch tán của Loschmidt (Lôt smit).
Ông lấy hai ống nghiệm úp miệng vào nhau, ống trên chứa khí hyđrô, ống dưới chứa khí cacbônic. Sauk hi thí nghiệm được nửa giờ ông thấy 37% khí cacbônic đã xâm nhập từ ống dưới lên ống trên. Nguyên nhân của hiện tượng này rõ rang chỉ có thể do chuyển động hỗn loạn của các phân tử vì khí cacbônic có khối lượng riêng lớn hơn khí hyđrô.
Sau này người ta đã thực hiện các thí nghiệm về khuếch tán đối với chất lỏng và chất rắn. Các thí nghiệm này cho phép khẳng định vật chất cấu tạo từ những phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.