Miesto medzi molekulami v tuhých látkach. Umiestnenie molekúl v pevných látkach
Kinetické molekuly energie
V plyne sú molekuly voľné (izolované z iných molekúl) pohyb, len od času smerom k sebe alebo s stenami nádoby. Pokiaľ molekula robí voľný pohyb, má len kinetickú energiu. Počas kolízie sa molekuly tiež objavujú potenciálnu energiu. Celková energia plynu teda predstavuje množstvo kinetickej a potenciálnej energie jeho molekúl. Zriedkavý plyn, tým viac molekúl v každom okamihu času sa nachádza v stave voľného pohybu, ktoré majú len kinetickú energiu. V dôsledku toho, keď je plyn pretekajúci, podiel potenciálnej energie v porovnaní s kinetickým sa znižuje.
Priemerná kinetická energia molekuly je rovnováha ideálneho plynu má jednu veľmi dôležitú vlastnosť: v zmesi rôznych plynov je priemerná kinetická energia molekuly pre rôzne zložky zmesi rovnaká.
Napríklad vzduch je zmes plynov. Priemerná energia molekuly vzduchu pre všetky jej komponenty sú normálne podmienky, keď sa vzduch môže byť stále považovaný za perfektný plyn je rovnaký. Táto vlastnosť ideálnych plynov je možné preukázať na základe všeobecných štatistických úvah. Dôležitým dôsledkom z nej vyplýva: Ak sú dva rôzne plyn (v rôznych plavidlách) v tepelnej rovnováhe medzi sebou, priemerné kinetické energie ich molekúl sú rovnaké.
V plynoch je vzdialenosť medzi molekulami a atómami významne väčšia ako rozmery samotných molekúl, sily interakcie molekúl nie sú veľké. V dôsledku toho plyn nemá vlastnú formu a konštantný objem. Plyn je ľahko komprimovaný a môže neobmedzený rozbaliť. Molekuly plynu sa pohybujú voľne (postupne, sa môžu otáčať), len niekedy čelia iné molekuly a steny nádoby, v ktorom sa plyn nachádza, a pohybovať s veľmi veľkými rýchlosťami.
Pohyb častíc v pevných látkach
Štruktúra pevných telies je zásadne odlišná od štruktúry plynov. V nich sú intermolekulárne vzdialenosti malé a potenciálna energia molekúl je porovnateľná s kinetickou. Atómy (alebo ióny, alebo celé molekuly) nemožno nazývať pevné, robia indiscriminate oscillatory pohybu v blízkosti priemerných polôh. Čím väčšia je teplota, tým väčšia je energia oscilácie a následne priemerná amplitúda oscilácie. Tepelné výkyvy atómov vysvetľuje tepelnú kapacitu pevných telies. Zvážte detaily častíc v kryštalických pevných látkach. Celý kryštál ako celok je veľmi komplexný súvisiaci oscilrátorský systém. Odchýlky atómov z priemerných pozícií sú malé, a preto môžeme predpokladať, že atómy sú vystavené kvázi-elastické sily podliehajúce lineárnemu zákonu hrdla. Takéto oscilátory sa nazývajú lineárne.
Existuje vyvinutá matematická teória systémov podliehajúcich lineárnym osciláciám. Ukázalo sa, že veľmi dôležitá teorem, ktorej podstata je nasledovná. Ak systém vykonáva malé (lineárne) vzájomne prepojené oscilácie, potom konverziou jeho koordinátov formálne je možné znížiť systém nezávislých oscilátorov (v ktorých sa oscilácia rovnice nezávisia od seba). Systém nezávislých oscilátorov sa správa ako dokonalý plyn v tom zmysle, že tieto atómy môžu byť tiež považované za nezávislé.
Používa sa myšlienka nezávislosti atómov plynu, prichádzame do zákona Boltzmann. Tento veľmi dôležitý záver je jednoduchý a spoľahlivý základ pre celú teóriu pevného telesa.
BOLTZMANN PRÁVA
Počet oscilátorov so špecifikovanými parametrami (súradnice a rýchlosť) je definovaný rovnakým spôsobom ako počet molekúl plynu v danom stave podľa vzorca:
Energia oscilátora.
Zákon o Boltzmann (1) V teórii pevného orgánu nemá obmedzenia, ale vzorec (2) pre energiu oscilátorov je prevzatá z klasickej mechaniky. Ide o teoretické zváženie pevných telies, je potrebné spoliehať sa na kvantovú mechaniku, pre ktorú je charakteristická diskrétnosť zmeny energetiky oscilátora. Diskretosť energie oscilátora sa stáva nevýznamnou len v pomerne vysokých hodnotách svojej energie. To znamená, že (2) môžete používať iba dostatok vysokých teplôt. Jedná sa o vysoké teploty pevného tela v blízkosti teploty topenia, zákon o Boltzmann sa riadi právom jednotného rozdelenia energie v stupňoch slobody. Ak je v plynoch na každom stupni slobody, priemerný počet energie rovný (1/2) kt, potom oscilátor má jeden stupeň slobody, s výnimkou kinetických, má potenciálnu energiu. Preto jeden stupeň slobody tuhé telo PRI dostatočne vysoké teplotné účty pre energiu rovnú KT. Na základe tohto zákona nie je ťažké vypočítať úplnú vnútornú energiu pevnej látky a po ňom a jej tepelnou kapacitou. Mol pevnej látky obsahuje atómy a každý atóm má tri stupne slobody. V dôsledku toho móra obsahuje 3 na oscilátory. Energia sa modlia na pevné telo
a molárna tepelná kapacita pevnej látky je pomerne vysoké teploty
Skúsenosti potvrdzujú tento zákon.
Kvapaliny zaberajú medziprodukt medzi plynmi a pevnými telesami. Kvapalné molekuly sa nelíšia na dlhé vzdialenosti a tekutina za normálnych podmienok šetrí jeho objem. Ale na rozdiel od tuhých telies, molekuly nielen robia oscilácie, ale aj skok z miesta na miesto, to znamená, že robia voľné pohyby. S rastúcou teplotou teploty tekutiny (existuje takzvaná teplota varu) a prejdite na plyn. S poklesom teploty tekutiny kryštalizuje a stáva sa pevnými látkami. Tam je taký bod v teplotnom poli, v ktorom hranica medzi plynom (nasýtená trajektová) tekutina zmizne (kritický bod). Vzor tepelného pohybu molekúl v kvapalinách v blízkosti teploty tuhnutia je veľmi podobný správaniu molekúl v tuhých látkach. Napríklad koeficienty tepelnej kapacity sa zhodujú. Pretože tepelná kapacita látky počas tavenia sa slabo zmení, potom môžeme dospieť k záveru, že povaha pohybu častíc v kvapaline je blízko pohybu v pevnej látke (pri teplote topenia). Pri zahrievaní sa tekutinové vlastnosti postupne zmenia a stáva sa podobným plynom. V tekutinách je priemerná kinetická energia častíc menšia ako potenciálna energia ich intermolekulárnej interakcie. Energia intermolekulárnej interakcie v kvapalných a tuhých telesách je nevýznamná. Ak porovnáte teplo topenia a tepla odparovania, uvidíme, že pri prechode z jedného agregátu do iného tepla tavenia je výrazne nižšia, teplo odparovania. Primeraný matematický popis Štruktúra tekutiny môže byť podávaná len pomocou štatistickej fyziky. Napríklad, ak sa kvapalina skladá z identických guľovitých molekúl, potom jej štruktúra môže byť opísaná radiálnou funkciou distribúcie G (R), ktorá poskytuje pravdepodobnosť detekcie akúkoľvek molekulu vo vzdialenosti R z daného, \u200b\u200bvybraného ako referenčný bod. Experimentálne, táto funkcia možno nájsť, skúmať difrakciu röntgenových lúčov alebo neutrónov, môžete vykonávať počítačovú simuláciu tejto funkcie pomocou mechaniky Newtonovej.
Kinetická teória tekutiny bola vyvinutá YA. Frankel. V tejto teórii sa kvapalina uvažuje, ako v prípade pevnej látky ako dynamický systém harmonicky oscilátorov. Ale na rozdiel od pevného telesa je rovnovážna poloha molekúl v kvapaline dočasná. Molekula tekutiny sa s tekutinou vtedy skočí do novej polohy umiestnenej vedľa dverí. Takýto skok dochádza s energetickou úvahou. Priemerný čas "usadeného života" kvapalných molekúl je možné vypočítať ako:
\\ \\ \\ \\D vľavo Dangen t Right Rangle \u003d T_0E ^ (frac (w) (kt)) vľavo (5 vpravo),]
kde $ t_0 $ je obdobie oscilácie približne jednej rovnovážnej pozície. Energia, ktorá molekula by mala získať z jednej pozície do druhého, sa nazýva aktivačná energia W a čas hľadania molekuly v rovnovážnej pozícii - čas "usadeného života" t.
Pri molekule vody, napríklad pri izbovej teplote, jedna molekula robí asi 100 oscilácie a skočí do novej polohy. Sily príťažlivosti medzi molekulami tekutín sú veľké na pokračovanie objemu, ale obmedzená životnosť molekúl vedie k vzniku takéhoto fenoménu ako tekutosti. Počas oscilácií častíc v blízkosti rovnovážnej polohy sú navzájom kontinuálne chápané, a to aj malá kompresia kvapaliny vedie k ostrému "divokému" kolízii častíc. To znamená prudký nárast tlaku tekutiny na stenách nádoby, v ktorom je komprimovaný.
Príklad 1.
Úloha: Určite špecifickú kapacitu medi. Predpokladá sa, že teplota medi je blízka teplotu topenia. (Molárna hmotnosť medi $) MU \u003d 63 cdot 10 ^ (- 3) frac (kg) (mol)) $
Podľa zákona DULONG a pH, MOL chemicky jednoduché látky Pri teplotách blízko miesta teploty topenia, kapacita tepla:
Špecifická tepelná kapacita:
\\ [C \u003d frac (c) (mu) na c \u003d frac (3R) (MU) vľavo (1,2 pravý), \\] \\ _ \\ t (63 cdot 10 ^ (- 3)) \u003d 0,39 cdot 10 ^ 3 (\\ frac (j) (kgk)]
Odpoveď: Špecifická kapacita medenej tepla 0,39 cdot 10 ^ 3 vľavo (frac (j) (kgk) vpravo). $
Úloha: Vysvetlite z z hľadiska fyziky, proces rozpustenia soli (NaCl) vo vode.
Základom súčasnej teórie riešení bola vytvorená D.I. Mendeleev. Zistilo sa, že keď sa rozpustení, postupujú dva procesy: fyzické - rovnomerné rozdelenie Častice rozpustnej látky v celom objeme roztoku a chemickej látky - interakciu rozpúšťadla s solubázou. Máme záujem o fyzický proces. Molekuly soli nezničia molekuly vody. V tomto prípade by bolo nemožné odpariť vodu. Ak boli soli molekuly spojené s molekulami vody - dostali by sme určitú novú látku. A vo vnútri molekúl molekuly oxolitu nemôžu preniknúť.
Komunikácia ion-dipól sa vyskytuje medzi Na + a Cl-- chlórovými iónmi a polárnymi molekulami vody. Ukazuje sa, že je silnejšie ako iónové väzby v molekulách varnej soli. V dôsledku tohto procesu je vzťah medzi iónom umiestnenými na povrchu kryštálov NaCl oslabený, sodík a ióny chlóru sa oddelia od kryštálu a molekuly vody tvoria takzvané hydrátové plášte okolo nich. Oddelené hydratované ióny pod vplyvom tepelného pohybu sú rovnomerne rozdelené medzi molekuly rozpúšťadiel.
Kinetické molekuly energie
V plyne sú molekuly voľné (izolované z iných molekúl) pohyb, len od času smerom k sebe alebo s stenami nádoby. Pokiaľ molekula robí voľný pohyb, má len kinetickú energiu. Počas kolízie sa molekuly tiež objavujú potenciálnu energiu. Celková energia plynu teda predstavuje množstvo kinetickej a potenciálnej energie jeho molekúl. Zriedkavý plyn, tým viac molekúl v každom okamihu času sa nachádza v stave voľného pohybu, ktoré majú len kinetickú energiu. V dôsledku toho, keď je plyn pretekajúci, podiel potenciálnej energie v porovnaní s kinetickým sa znižuje.
Priemerná kinetická energia molekuly je rovnováha ideálneho plynu má jednu veľmi dôležitú vlastnosť: v zmesi rôznych plynov je priemerná kinetická energia molekuly pre rôzne zložky zmesi rovnaká.
Napríklad vzduch je zmes plynov. Priemerná energia molekuly vzduchu pre všetky jej komponenty sú normálne podmienky, keď sa vzduch môže byť stále považovaný za perfektný plyn je rovnaký. Táto vlastnosť ideálnych plynov je možné preukázať na základe všeobecných štatistických úvah. Dôležitým dôsledkom z nej vyplýva: Ak sú dva rôzne plyn (v rôznych plavidlách) v tepelnej rovnováhe medzi sebou, priemerné kinetické energie ich molekúl sú rovnaké.
V plynoch je vzdialenosť medzi molekulami a atómami významne väčšia ako rozmery samotných molekúl, sily interakcie molekúl nie sú veľké. V dôsledku toho plyn nemá vlastnú formu a konštantný objem. Plyn je ľahko komprimovaný a môže neobmedzený rozbaliť. Molekuly plynu sa pohybujú voľne (postupne, sa môžu otáčať), len niekedy čelia iné molekuly a steny nádoby, v ktorom sa plyn nachádza, a pohybovať s veľmi veľkými rýchlosťami.
Pohyb častíc v pevných látkach
Štruktúra pevných telies je zásadne odlišná od štruktúry plynov. V nich sú intermolekulárne vzdialenosti malé a potenciálna energia molekúl je porovnateľná s kinetickou. Atómy (alebo ióny, alebo celé molekuly) nemožno nazývať pevné, robia indiscriminate oscillatory pohybu v blízkosti priemerných polôh. Čím väčšia je teplota, tým väčšia je energia oscilácie a následne priemerná amplitúda oscilácie. Tepelné výkyvy atómov vysvetľuje tepelnú kapacitu pevných telies. Zvážte detaily častíc v kryštalických pevných látkach. Celý kryštál ako celok je veľmi komplexný súvisiaci oscilrátorský systém. Odchýlky atómov z priemerných pozícií sú malé, a preto môžeme predpokladať, že atómy sú vystavené kvázi-elastické sily podliehajúce lineárnemu zákonu hrdla. Takéto oscilátory sa nazývajú lineárne.
Existuje vyvinutá matematická teória systémov podliehajúcich lineárnym osciláciám. Ukázalo sa, že veľmi dôležitá teorem, ktorej podstata je nasledovná. Ak systém vykonáva malé (lineárne) vzájomne prepojené oscilácie, potom konverziou jeho koordinátov formálne je možné znížiť systém nezávislých oscilátorov (v ktorých sa oscilácia rovnice nezávisia od seba). Systém nezávislých oscilátorov sa správa ako dokonalý plyn v tom zmysle, že tieto atómy môžu byť tiež považované za nezávislé.
Používa sa myšlienka nezávislosti atómov plynu, prichádzame do zákona Boltzmann. Tento veľmi dôležitý záver je jednoduchý a spoľahlivý základ pre celú teóriu pevného telesa.
BOLTZMANN PRÁVA
Počet oscilátorov so špecifikovanými parametrami (súradnice a rýchlosť) je definovaný rovnakým spôsobom ako počet molekúl plynu v danom stave podľa vzorca:
Energia oscilátora.
Zákon o Boltzmann (1) V teórii pevného orgánu nemá obmedzenia, ale vzorec (2) pre energiu oscilátorov je prevzatá z klasickej mechaniky. Ide o teoretické zváženie pevných telies, je potrebné spoliehať sa na kvantovú mechaniku, pre ktorú je charakteristická diskrétnosť zmeny energetiky oscilátora. Diskretosť energie oscilátora sa stáva nevýznamnou len v pomerne vysokých hodnotách svojej energie. To znamená, že (2) môžete používať iba dostatok vysokých teplôt. Jedná sa o vysoké teploty pevného tela v blízkosti teploty topenia, zákon o Boltzmann sa riadi právom jednotného rozdelenia energie v stupňoch slobody. Ak je v plynoch na každom stupni slobody, priemerný počet energie rovný (1/2) kt, potom oscilátor má jeden stupeň slobody, s výnimkou kinetických, má potenciálnu energiu. Preto je jeden stupeň voľnosti v pevnom tele je dostatočne vysoká teplota, ktorá predstavovala energiu rovnajúcu sa KT. Na základe tohto zákona nie je ťažké vypočítať úplnú vnútornú energiu pevnej látky a po ňom a jej tepelnou kapacitou. Mol pevnej látky obsahuje atómy a každý atóm má tri stupne slobody. V dôsledku toho móra obsahuje 3 na oscilátory. Energia sa modlia na pevné telo
a molárna tepelná kapacita pevnej látky je pomerne vysoké teploty
Skúsenosti potvrdzujú tento zákon.
Kvapaliny zaberajú medziprodukt medzi plynmi a pevnými telesami. Kvapalné molekuly sa nelíšia na dlhé vzdialenosti a tekutina za normálnych podmienok šetrí jeho objem. Ale na rozdiel od tuhých telies, molekuly nielen robia oscilácie, ale aj skok z miesta na miesto, to znamená, že robia voľné pohyby. S rastúcou teplotou teploty tekutiny (existuje takzvaná teplota varu) a prejdite na plyn. S poklesom teploty tekutiny kryštalizuje a stáva sa pevnými látkami. Tam je taký bod v teplotnom poli, v ktorom hranica medzi plynom (nasýtená trajektová) tekutina zmizne (kritický bod). Vzor tepelného pohybu molekúl v kvapalinách v blízkosti teploty tuhnutia je veľmi podobný správaniu molekúl v tuhých látkach. Napríklad koeficienty tepelnej kapacity sa zhodujú. Pretože tepelná kapacita látky počas tavenia sa slabo zmení, potom môžeme dospieť k záveru, že povaha pohybu častíc v kvapaline je blízko pohybu v pevnej látke (pri teplote topenia). Pri zahrievaní sa tekutinové vlastnosti postupne zmenia a stáva sa podobným plynom. V tekutinách je priemerná kinetická energia častíc menšia ako potenciálna energia ich intermolekulárnej interakcie. Energia intermolekulárnej interakcie v kvapalných a tuhých telesách je nevýznamná. Ak porovnáte teplo topenia a tepla odparovania, uvidíme, že pri prechode z jedného agregátu do iného tepla tavenia je výrazne nižšia, teplo odparovania. Primeraný matematický opis štruktúry tekutiny sa môže podávať len s pomocou štatistickej fyziky. Napríklad, ak sa kvapalina skladá z identických guľovitých molekúl, potom jej štruktúra môže byť opísaná radiálnou funkciou distribúcie G (R), ktorá poskytuje pravdepodobnosť detekcie akúkoľvek molekulu vo vzdialenosti R z daného, \u200b\u200bvybraného ako referenčný bod. Experimentálne, táto funkcia možno nájsť, skúmať difrakciu röntgenových lúčov alebo neutrónov, môžete vykonávať počítačovú simuláciu tejto funkcie pomocou mechaniky Newtonovej.
Kinetická teória tekutiny bola vyvinutá YA. Frankel. V tejto teórii sa kvapalina uvažuje, ako v prípade pevnej látky ako dynamický systém harmonicky oscilátorov. Ale na rozdiel od pevného telesa je rovnovážna poloha molekúl v kvapaline dočasná. Molekula tekutiny sa s tekutinou vtedy skočí do novej polohy umiestnenej vedľa dverí. Takýto skok dochádza s energetickou úvahou. Priemerný čas "usadeného života" kvapalných molekúl je možné vypočítať ako:
\\ \\ \\ \\D vľavo Dangen t Right Rangle \u003d T_0E ^ (frac (w) (kt)) vľavo (5 vpravo),]
kde $ t_0 $ je obdobie oscilácie približne jednej rovnovážnej pozície. Energia, ktorá molekula by mala získať z jednej pozície do druhého, sa nazýva aktivačná energia W a čas hľadania molekuly v rovnovážnej pozícii - čas "usadeného života" t.
Pri molekule vody, napríklad pri izbovej teplote, jedna molekula robí asi 100 oscilácie a skočí do novej polohy. Sily príťažlivosti medzi molekulami tekutín sú veľké na pokračovanie objemu, ale obmedzená životnosť molekúl vedie k vzniku takéhoto fenoménu ako tekutosti. Počas oscilácií častíc v blízkosti rovnovážnej polohy sú navzájom kontinuálne chápané, a to aj malá kompresia kvapaliny vedie k ostrému "divokému" kolízii častíc. To znamená prudký nárast tlaku tekutiny na stenách nádoby, v ktorom je komprimovaný.
Príklad 1.
Úloha: Určite špecifickú kapacitu medi. Predpokladá sa, že teplota medi je blízka teplotu topenia. (Molárna hmotnosť medi $) MU \u003d 63 cdot 10 ^ (- 3) frac (kg) (mol)) $
Podľa zákona Duongu a PT, mól chemicky jednoduchých látok pri teplotách blízko miesta topenia má tepelnú kapacitu:
Špecifická tepelná kapacita:
\\ [C \u003d frac (c) (mu) na c \u003d frac (3R) (MU) vľavo (1,2 pravý), \\] \\ _ \\ t (63 cdot 10 ^ (- 3)) \u003d 0,39 cdot 10 ^ 3 (\\ frac (j) (kgk)]
Odpoveď: Špecifická kapacita medenej tepla 0,39 cdot 10 ^ 3 vľavo (frac (j) (kgk) vpravo). $
Úloha: Vysvetlite z z hľadiska fyziky, proces rozpustenia soli (NaCl) vo vode.
Základom súčasnej teórie riešení bola vytvorená D.I. Mendeleev. Zistilo sa, že počas rozpúšťania sa súčasne postupujú dva procesy: fyzikálne je jednotné rozloženie častíc rozpustnej látky v celom objeme roztoku a chemikália je interakcia rozpúšťadla s solubrálnou látkou. Máme záujem o fyzický proces. Molekuly soli nezničia molekuly vody. V tomto prípade by bolo nemožné odpariť vodu. Ak boli soli molekuly spojené s molekulami vody - dostali by sme určitú novú látku. A vo vnútri molekúl molekuly oxolitu nemôžu preniknúť.
Komunikácia ion-dipól sa vyskytuje medzi Na + a Cl-- chlórovými iónmi a polárnymi molekulami vody. Ukazuje sa, že je silnejšie ako iónové väzby v molekulách varnej soli. V dôsledku tohto procesu je vzťah medzi iónom umiestnenými na povrchu kryštálov NaCl oslabený, sodík a ióny chlóru sa oddelia od kryštálu a molekuly vody tvoria takzvané hydrátové plášte okolo nich. Oddelené hydratované ióny pod vplyvom tepelného pohybu sú rovnomerne rozdelené medzi molekuly rozpúšťadiel.
Molekulárna fyzika je jednoduchá!
Molekuly Interakčné sily
Všetky molekuly látky interagujú s každým ďalšími silami príťažlivosti a odpudzovania.
Dôkaz o interakcii molekúl: fenomén zmáčania, odolnosť voči kompresii a natiahnutiu, nízkej stlačiteľnosti tuhých látok a plynov atď.
Príčinou interakcie molekúl je elektromagnetické interakcie nabitých častíc v látke.
Ako to vysvetliť?
Atóm sa skladá z pozitívne nabitého jadra a negatívne nabitého elektronického plášťa. Náboj jadra je rovná celkovému náboja všetkých elektrónov, takže vo všeobecnosti je atóm elektricky neutrálny.
Molekula pozostávajúca z jedného alebo viacerých atómov je tiež elektricky neutrálna.
Zvážte interakciu medzi molekulami na príklad dvoch pevných molekúl.
Medzi orgánmi v prírode môžu existovať gravitačné a elektromagnetické sily.
Keďže masy molekúl sú extrémne malé, nemožno zvážiť zanedbateľné sily gravitačnej interakcie medzi molekulami.
Pri veľmi veľkých vzdialenostiach elektromagnetickej interakcie medzi molekulami, nie.
S poklesom vzdialenosti medzi molekulami molekúl sa však začínajú navigovať tak, že ich strany, ktoré sú navzájom adresované navzájom, budú mať rôzne poplatky na označení (ako celok, molekuly zostávajú neutrálne) a jednotky príťažlivosti vznikajú medzi molekulami .
S ešte väčším redukciou vzdialenosti medzi molekulami, responické sily vznikajú v dôsledku interakcie negatívne nabitých elektronických škrupín atómov molekúl.
Výsledkom je, že množstvo atrakcií a odpudzujúcich síl pôsobí na molekulu. Na veľkých vzdialenostiach prevláda sila príťažlivosti (vo vzdialenosti 2-3 priemerov molekuly, príťažlivosť, ako je to možné), pri nízkych vzdialenostiach, odpudzovacia sila.
Tam je taká vzdialenosť medzi molekulami, na ktorých sa sila príťažlivosti rovná responsionovým silám. Táto poloha molekúl sa nazýva stabilná rovnovážna poloha.
Molekuly spojené s elektromagnetickými silami na seba a molekula má potenciálnu energiu.
V pozícii stabilnej rovnováhy je potenciálna energia molekúl minimálna.
V látke sa každá molekula interaguje súčasne s mnohými susednými molekulami, ktoré tiež ovplyvňujú veľkosť minimálnej potenciálnej energie molekúl.
Okrem toho sú všetky molekuly látky v kontinuálnom pohybe, t.j. Majú kinetickú energiu.
Štruktúra látky a jej vlastnosti (tuhé, kvapalné a plynné telesá) sú teda určené vzťahom medzi minimálnou potenciálnou energiou interakcie molekúl a rezervou kinetickej energie tepelného pohybu molekúl.
Štruktúra a vlastnosti pevných, kvapalných a plynných telies
Štruktúra telies je vysvetlená interakciou telesných častíc a povahou ich tepelného pohybu.
Pevný
Pevné telá majú konštantný tvar a objem, takmer nestlačiteľné.
Minimálna potenciálna energia interakcie molekúl je väčšia ako kinetická energia molekúl.
Silná interakcia častíc.
Tepelný pohyb molekúl v pevnom telese je exprimovaný iba osciláciou častíc (atómy, molekuly) v blízkosti polohy stabilnej rovnováhy.
Vďaka veľkým silám príťažlivosti molekuly je prakticky schopná zmeniť svoju pozíciu v látke, čo vysvetľuje invarovateľnosť objemu a formy tuhých telies.
Väčšina pevných telies má usporiadanie častíc objednané v priestore, ktoré tvoria pravú kryštálovú mriežku. Častice látok (atómy, molekuly, ióny) sú umiestnené vo vrcholoch - uzly kryštálovej mriežky. Uzly krištáľovej mriežky sa zhodujú s polohou rezistentnej rovnováhy častíc.
Takéto pevné telá sa nazývajú kryštalický.
Tekutý
Kvapaliny majú určitý objem, ale nemajú vlastnú formu, berú tvar plavidla, v ktorej existujú.
Minimálna potenciálna energia interakcie molekúl je porovnateľná s kinetickou energiou molekúl.
Slabá interakcia častíc.
Tepelný pohyb molekúl v kvapaline je exprimovaný osciláciou v blízkosti polohy stabilnej rovnováhy vo vnútri objemu, ktorú poskytuje molekula svojich susedov
Molekuly sa nemôžu voľne pohybovať v objemom látky, ale je možné prechody molekúl na susedné miesta. To vysvetľuje tok tekutiny, schopnosť zmeniť jeho formu.
V tekutinách je molekula pomerne pevne spojená s každým ďalším silám príťažlivosti, ktorá vysvetľuje invarovanie objemu kvapaliny.
V tekutine je vzdialenosť medzi molekulami približne priemer molekuly. S poklesom vzdialenosti medzi molekúlmi (stláčanie tekutiny) sa responická sila prudko zvyšuje, preto sú kvapaliny nestlačiteľné.
Pokiaľ ide o jeho štruktúru a povahu tepelného pohybu kvapaliny, medziľahlá poloha medzi pevnými telami a plynmi zaberajú.
Hoci rozdiel medzi kvapalinou a plynom je oveľa väčší ako medzi kvapalinou a pevným telesom. Napríklad pri tavenín alebo kryštalizácii sa objem tela pohybuje mnohokrát menší ako pri odparení alebo kondenzácii.
Gazes nemajú konštantný objem a zaberajú celý objem plavidla, v ktorom sú umiestnené.
Minimálna potenciálna energia interakcie molekúl je menšia ako kinetická energia molekúl.
Častice látky prakticky neinteragujú.
Plyny sa vyznačujú úplnou poruchou umiestnenia a pohybom molekúl.
Molekuly a pevné atómy tela sa nachádzajú v určitom poradí a forme kryštálová mriežka. Taký pevné látky Nazývaný kryštalický. Atómy robia oscilrátorské pohyby v blízkosti pozície rovnováhy a príťažlivosť medzi nimi je veľmi veľká. Preto pevné telesá za normálnych podmienok si zachovávajú objem a majú vlastnú formu.
Termická rovnováha je stav termodynamických systémov, do ktorých sa spontánne premieta cez pomerne veľkú dobu v podmienkach izolácie z prostredia.
Teplota je fyzická hodnota, ktorá charakterizuje priemernú kinetickú energiu častíc makroskopického systému v stave termodynamickej rovnováhy. V rovnovážnom stave má teplota rovnakú hodnotu pre všetky makroskopické časti systému.
Stupeň Celzia (Označenie: ") - V medzinárodnom systéme jednotiek (C) sa používa široko používaná jednotka merania teploty (c) spolu s Kelvinom.
Merkúrový lekársky teplomer
Mechanický teplomer
Titul Celzia je pomenovaný po švédskom vedeckých Anders Celzia, ktorý ponúkol nový meradlo na meranie teploty v roku 1742. Na nulu na stupnici Celzia sa bod topenia ľadu odobrala a 100 ° - teplota varu vody za štandardného atmosférického tlaku. (Spočiatku, Celzia za 100 ° vzal teplotu topenia ľadu a 0 ° - teplotu varu vody. A len neskôr jeho súčasný Karl Linney "otočil" tejto stupnice). Táto lineárna stupnica v rozsahu 0-100 ° a tiež lineárne pokračuje v oblasti pod 0 ° C a nad 100 °. Linearita je hlavným problémom, keď presné merania Teploty. Stačí spomenúť, že klasický teplomer naplnený vodou nemôže byť umiestnený na teploty pod 4 stupňami Celzia, pretože v tomto rozsahu voda začína znova rozširovať.
Počiatočná definícia stupňov Celzia závisí od stanovenia štandardného atmosférického tlaku, pretože teplota varu vody a teplota topenia ľadu závisí od tlaku. Nie je veľmi vhodné na štandardizáciu jednotky merania. Preto po prijatí Kelvin K, ako hlavná jednotka merania teploty bola definícia stupňa Celzia revidovaná.
Podľa aktuálnej definície sa stupne Celzia rovná jednému Kelvin K a nulová stupnica Celzia je nastavená tak, že teplota trojitého vodného bodu je 0,01 ° C. V dôsledku toho sa Celzia a Kelvinové váhy posunujú o 273,15:
26)Perfektný plyn. - matematický model plynu, v ktorom sa predpokladá, že potenciálna energia interakcie molekúl môže byť zanedbaná v porovnaní s ich kinetickou energiou. Medzi molekulami, silou príťažlivosti alebo odpudzovania, kolidovanie častíc medzi sebou a s stenami nádoby sú absolútne rozpracované a čas interakcie medzi molekulami je zanedbateľný v porovnaní s priemerným časom medzi kolíziami.
Kde k. je trvalý (pomer univerzálnej plynovej konštanty R. Počet Amogadro N A.), i. - počet stupňov slobody molekúl (vo väčšine úloh o ideálnych plynoch, kde sa predpokladá, že molekuly sú sféry malého polomeru, fyzický analóg, z ktorého môžu slúžiť inertné plyny), a T. - Absolútna teplota.
Hlavná rovnica MTC je spojená makroskopickými parametrami (tlak, objem, teplota) plynového systému s mikroskopickým (hmotnostným molekulam, priemerná rýchlosť ich pohybu).
Téma: Tri štáty látky
I možnosť
I.Ako sú molekuly v pevných telách a ako sa pohybujú?
Molekuly sa nachádzajú pri vzdialenostiach menších rozmerov samotných molekúl a voľne sa pohybujú navzájom. Molekuly sa nachádzajú na veľkých vzdialenostiach od seba (v porovnaní s veľkosťou molekúl) a náhodne sa pohybujú. Molekuly sú prísne a kolíšu o určitých rovnovážnych pozíciách.
II.Ktorý z nižšie uvedených nehnuteľností patrí do plynov?
Majte určitý objem zaberať objem celej nádoby, aby sa tvar nádoby málo stlačenie ľahko podľahnúť kompresii
III.Či sa objem plynu zmení, ak sa zdvihne z plavidla s kapacitou1 liter V plavidle s kapacitou 2 litrov?
IV.Molekuly sú umiestnené vo veľkých vzdialenostiach od seba (vzhľadom na rozmery molekúl), slabo spolupracovať navzájom, presunúť chaotické. Čo je to telo?
Kvapalina s plynovým pevným telom Takéto telo č
V.Aký stav môže byť oceľ?
Iba v pevnom stave tekutý stav Len v plynných vo všetkých troch štátoch
Téma: Tri štáty látky
Ii možnosť
I.Ako sú molekuly kvapalín a ako sa pohybujú?
Molekuly sa nachádzajú na vzdialenostiach, ktoré zodpovedajú rozmerom samotných molekúl a voľne sa pohybujú navzájom. Molekuly sa nachádzajú vo veľkých vzdialenostiach (v porovnaní s rozmermi molekúl) od seba a náhodne sa pohybujú. Molekuly sú prísne a kolíšu o určitých rovnovážnych pozíciách.
II.Aké vlastnosti patria do plynov?
Zaberajte celý objem, ktorý je pre nich ťažké komprimovať, majú kryštalickú štruktúru ľahko stlačenú nemajú svoju vlastnú formu
III.V menzurke je voda s objemom 100 cm3. Je transfúzovaný do skla s kapacitou 200 cm3. Zmena vody?
IV.Molekuly sú pevne zabalené, sú silne priťahované k sebe navzájom, každá molekula kolíše v blízkosti určitej polohy. Čo je to telo?
Takéto telesá plynové tekuté telesá
V.Aký stav môže byť voda?
Iba v tekutom stave len v plynnom stave len v pevnom stave vo všetkých troch štátoch
Téma: Tri štáty látky
III
I.Ako sú molekuly plynu a ako sa pohybujú?
Molekuly sú umiestnené na vzdialenosti menších ako samotné molekuly a voľne sa pohybujú navzájom. Molekuly sa nachádzajú na vzdialenosti, mnohokrát viac ako veľkosť samotných molekúl a náhodne sa pohybujú. Molekuly sú prísne a kolísavé o určitých polohách.
II.Ktoré z vlastností patria pestovým orgánom?
Je ťažké zmeniť formulár zaberajúci celý objem, ktorý im poskytuje udržať konštantný tvar ľahko zmeniť formu ťažko komprimovať
III.Zmena hlasitosti sa zmení, ak sa zmení z valca s kapacitou 20 litrov v kapacite valca .40 litrov?
Sa zvýši o 2 krát, že sa nezmení 2 krát
IV.Existuje taká látka, ktorá má molekuly nachádzajúce sa na dlhých vzdialenostiach, sú silne priťahované a kolísajú určité pozície?
Takéto látky takéto látky
V.Aká podmienka môže byť ortuť?
Len v tekutine len v pevnom len v plynných vo všetkých troch štátoch
Téma: Tri štáty látky
IV
I.Nižšie je uvedené správanie molekúl v tuhých, kvapalných a plynných telesách. Čo je bežné pre kvapaliny a plyny?
Skutočnosť, že molekuly sa nachádzajú pri vzdialenostiach menších rozmerov samotných molekúl a voľne sa pohybujú voči sebe, aké molekuly sú umiestnené vo veľkých vzdialenostiach od seba a náhodne sa pohybujú, že molekuly sa náhodne pohybujú voči sebe, aké molekuly sú v prísnom mieste a kolísať v blízkosti určitých ustanovení
II.Ktoré z týchto vlastností patria do pevných orgánov?
Určite určitý objem zaberajú objem plavidla, aby sa tvar nádoby. Malé stlačiteľné sa ľahko stlačí.
III.Vo fľaši je voda s objemom 0,5 litra. Preneste sa do banky s kapacitou 1 liter. Zmena vody?
Zvýšenie sa nezmení
IV.Molekuly sú umiestnené tak, že vzdialenosť medzi nimi je nižšia ako rozmery samotných molekúl. Sú veľmi priťahované k sebe a pohybujú sa z miesta na miesto. Čo je to telo?
Plynové tekuté telo
V.Aká podmienka môže byť alkohol?
Len v pevnom stave len v tekutom stave len v plynnom stave vo všetkých troch štátoch
Odpovede na testy
I možnosť II - 2., 5 | Ii možnosť II - 1, 4, 5 | III II - 1, 3, 5 | IV II - 1, 4 |
