น้ำ: สาเหตุระดับโมเลกุลของคุณสมบัติทางชีวภาพ
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| cohesion/kəʊˈhiːʒn/ | แรงยึดเหนี่ยว |
| adhesion/ədˈhiːʒn/ | แรงยึดเกาะ |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- หยดน้ำเกาะรวมกันบนใบไม้ พฤติกรรมของมันเกิดจากการอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุล ไม่ใช่ผิวที่สร้างจากน้ำแข็ง
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- โมเลกุล水是ขั้ว ดึงดูดระหว่างไฮโดรเจนที่มีประจุบวกบางส่วนของโมเลกุลหนึ่งกับออกซิเจนที่มีประจุลบบางส่วนอีกโมเลกุลหนึ่งทำให้เกิดพันธะไฮโดรเจน แรงยึดเหนี่ยว คือการดึงดูดระหว่างโมเลกุลน้ำ; การยึดเกาะ คือการดึงดูดกับพื้นผิวอื่น
- cohesion: แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของสารชนิดเดียวกัน; adhesion: แรงดึงดูดระหว่างสารคนละชนิด
อะไรเป็นปัจจัยที่ทำให้โมเลกุลน้ำในสถานะเหลวจับกลุ่มกัน?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
โมเลกุลน้ำดึงดูดกันผ่านพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล และการดึงดูดระหว่างโมเลกุลนี้ทำให้เกิดแรงยึดเหนี่ยว พันธะโคเวเลนซ์ O-H อยู่ภายในแต่ละโมเลกุลและไม่ใช่สิ่งที่ดึงโมเลกุลเข้าหากัน
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- การกระทำระหว่างโมเลกุลแบบเดียวกันช่วยอธิบายแรงตึงผิวและพลังงานที่ใช้ในการเปลี่ยนอุณหภูมิ การให้ความร้อนเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่และการกระทำของโมเลกุล แต่ไม่ทำให้พันธะโคเวเลนต์ O–H แตกหักโดยทั่วไป
- เปรียบเทียบหยดน้ำขนาดเท่ากันบนพื้นผิวสะอาดภายใต้อุณหภูมิคงที่ วัดมุมสัมผัสหรือการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ น้ำยาซักล้างจะเปลี่ยนระบบ ดังนั้นควรบันทึกความเข้มข้นแทนการพิจารณาว่าของเหลวทั้งหมดมีค่าเท่ากัน
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ที่ทราบ: 0.100 กิโลกรัม ของน้ำอุ่นขึ้น 5.0 K; ความจุความร้อนจำเพาะคือ 4,180 J/(kg K). Q = mcΔT = 0.100 × 4,180 × 5.0 = 2,090 J. การคำนวณนี้ไม่รวมพลังงานที่ภาชนะดูดซับและพลังงานที่สูญเสียสู่สิ่งแวดล้อม
ใช้ c = 4,180 J/(kg K). คำนวณ Q สำหรับ 0.200 kg น้ำที่ได้รับความร้อนเพิ่มขึ้น 5.0 K ใช้ลำดับขั้นตอนเดียวกัน: ค่าที่ทราบ → โมเดล → ความสัมพันธ์ → แทนค่า → หน่วยและการตีความ
ใช้ c = 4,180 J/(kg K). คำนวณ Q สำหรับ 0.200 kg น้ำที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 5.0 K.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 4180 J ทราบ: m = 0.200 kg; c = 4,180 J/(kg K); อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 5.0 K ใช้ Q = m c ΔT Q = 0.200 x 4,180 x 5.0 = 4,180 J สิ่งนี้ไม่รวมความร้อนของภาชนะและการสูญเสียพลังงาน
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลแตกต่างจากพันธะโคเวเลนต์ภายในโมเลกุลน้ำ ความมีขั้วเพียงอย่างเดียวไม่ได้ทำให้สารทุกชนิดละลายในน้ำได้ดี
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
น้ำเดือดมักทำให้พันธะโคเวเลนต์ O–H แตกหัก ข้ออ้างนี้ไม่ถูกต้อง: การ boiling แยกโมเลกุลออกจากกัน โดยเอาชนะพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล พันธะโคเวเลนต์ O-H ภายในแต่ละโมเลกุลยังคงอยู่ - ไอน้ำก็ยังคงเป็น H2O
น้ำ: สาเหตุระดับโมเลกุลของคุณสมบัติทางชีวภาพ: การกระทำระหว่างโมเลกุลแบบเดียวกันช่วยอธิบายแรงตึงผิวและพลังงานที่ใช้ในการเปลี่ยนอุณหภูมิ การให้ความร้อนเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่และการกระทำของโมเลกุล แต่ไม่ทำให้พันธะโคเวเลนต์ O–H แตกหักโดยทั่วไป
การต้มน้ำโดยปกติจะทำลายพันธะโคเวเลนต์ O–H ของมัน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การเดือดแยกโมเลกุลออกจากกัน โดยเอาชนะพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล พันธะโคเวเลนซ์ O-H ภายในแต่ละโมเลกุลยังคงอยู่ - ไอน้ำจึงยังคงเป็น H2O
แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของสารเดียวกัน: เขียนคำศัพท์ทางเทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความยึดเกาะ (cohesion) หมายถึง แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของสารชนิดเดียวกัน