Szent Benedek-rendi katolikus gimnázium, Győr, 1940

7 1. A gáz nyomásának és hőmérsékletének kinetikai magyarázata. IIa valamiről azt akarjuk mondani, hogy nagyon hideg, azt szoktuk rá mondani: hideg, mint a jég. Ez azonban csak a mi megszokott világunkban van így. Ha nem 1 atmoszféra nyomás alatt élnénk, hanem 40,000 atmoszféra lenne a világra ránehezedő külső nyomás, akkor a jeget sokszor forrónak találnók. Bridgemann ugyanis nagy nyomás alatt vizsgálta a viz és jég viselkedését, és azt találta, hogy 40,000 atmoszféra nyomáson a szilárd állapotú viz, az u. n. VII. módosulatú jég, már forró lehet; elégetné a kezünket. Ez a jég csak akkor olvad el, ha a hőmérsékletét 192° C-ra emeljük.

1) De nemcsak a nyomásváltozás okoz ilyen nagy különbséget a szilárd és cseppfolyós testeknél, hanem az anyagi minőségnek is nag) szerepe van e testek fizikai viselkedésében. Ha pl. az ólmot melegítjük, ugyanakkora hőfok változásnál több mint háromszor nagyobb a térfogat növekedése, mint pl. a platinának vagy az üvegnek. Ezzel szemben mindenféle gáz egyformán növeli a térfogatát, ha melegítjük. Más szempontból is meglehetősen elmosódnak a különbségek a különféle gázok fizikai viselkedésében, ami azt mutatja, hogy az anyagok szerkezete a gáz halmazállapotban lehet a legegyszerűbb. Ha tehát az anyag tulajdonságait az atomos szerkezetből akarjuk megérteni, akkor vizsgálatainkat legjobb a gázok tanulmányozásával kezdenünk. Gondoljunk pl. a levegőre. Ennek túlnyomó részét oxigén és nitrogén alkotja. A kémiai tapasztalat azt mutatta, hogy az összes gázok közül a legkönnyebb a hidrogén molekulája. A következőkben azt akarjuk ismertetni, hogy mi módon lehet megmérni a hidrogén molekula súlyát grammokban kifejezve, és hogy mi mutatja meg nekünk azt, hogy pl. az oxigén molekula hányszor olyan nehéz, mint a hidrogén molekula. Hogy célunkat elérhessük, előre kell bocsátanunk a gázok kinetikai elméletét. Az oxigén molekulák a levegőben nincsenek nyugalomban, hanem állandóan nagy sebességgel röpködnek egyenes vonalban. Legalább is ez az elgondolás mutatkozott termékenynek, amely a jelenségek egész sorozatát tette előttünk érthetővé. Gondoljuk el egyenlőre az oxigén molekulát kis m tömegű golyócskának, amelyik c sebességgel röpköd egyenes vonalban. Természetesen haladási ') A nyomás növekedése először az olvadáspont süllyedését okozza; pl. 100 atmoszféra nyomásnál a jég — 0'75° C-nál olvad meg. Ez a süllyedés azonban 2000 atmoszféra nyomáson túl megszűnik, és itt a nyomás növekedé-jével az olvadás hőmér scklete is növekszik.