Wydział: MECH. DIAGNOSTYKA I REMONTY MASZYN I URZĄDZEŃ OKRĘTOWYCH	PRACOWNIA FIZYCZNA	Rok szkolny: 98/99
Nr ćwiczenia: 6	Temat: Wyznaczanie rzędu liczby Avogadro na podstawie obserwacji ruchów Browna	Data oddania : 05.21. 99r.
Wykonał : A. Jasłowski IME a	Sprawdził:	Ocena:

I TEORIA

Ruchy Browna stanowią bezpośredni, bardzo przekonywujący dowód występowania ruchu cieplnego w cieczach. Ruchy Browna odbywają się niezależnie od tego, czy zawiesina jest świeżo zrobiona, czy też upłyną dłuższy czas od momentu jej sporządzenia. Usuwa to podejrzenie, że ruchy te są związane z brakiem ustalonej równowagi w cieczy, występującym bezpośrednio po przygotowaniu zawiesiny.

Obserwacje wykazują, że ze wzrostem temperatury wzrasta również prędkość ruchów Browna. Ruchy Browna można traktować jako wynik zderzeń cząsteczek zawiesiny z cząsteczkami otaczającej cieczy.

Dla uzyskania lepszego obrazu załóżmy początkowo, że zawiesinę stanowi ciało o dużych rozmiarach, zanurzone w cieczy. Ciało to w każdej chwili doznaje dużej liczby uderzeń ze strony cząsteczek otaczającej cieczy. Cząsteczki cieczy uderzają w powierzchnię ciała równomiernie ze wszystkich stron. Ze względu na dużą liczbę uderzeń w jednostce czasu i ich doskonałą symetrię w przestrzeni nie powodują one żadnej zmiany w położeniu ciała. W miarę zmniejszania się rozmiarów ciała maleje jego masa i powierzchnia. Zmniejsza się też liczba doznawanych uderzeń w jednostce czasu. W tych warunkach łatwiej może się zderzyć, że zostanie zakłócona symetria uderzeń i że uderzenia cząsteczek cieczy z pewnego kierunku nie będą dokładnie kompensowane równoczesnymi uderzeniami cząsteczek z kierunku wprost przeciwnego. Wskutek tego ciało może zostać wprawione w ruch po torze zygzakowatym, tym częściej zmieniającym kierunek, im ciało jest lżejsze i mniejsze.

Einstein i Smoluchowski zakładali, że zasada ekwipartycji energii stosuje się również do wielkich cząstek, jakimi są cząstki zawiesin. W oparciu o to założenie podali oni wzór, według którego można obliczyć średni kwadrat przesunięć wykonanych przez daną cząstkę w czasie.

Nawiązując raz jeszcze do wzoru Einsteina i Smoluchowskiego, stwierdzić można możliwość wyznaczenia stałej Avogardo. Pomiar stałej gazowej R nie nastręcza większych trudności. Średnicę cząstki łatwo też ustalić podczas obserwacji pod mikroskopem. Jeśli znamy współczynnik lepkości cieczy, mamy wszystkie dane do obliczenia wartości stałej Avogardo. Zgodność tych wyników potwierdza założenie, że średnie energie kinetyczne ruchu postępowego cząsteczek ośrodka i zawiesin są równe, mimo znacznych różnic ich mas i rozmiarów

---