Свойства жидкостей и твёрдых тел | Конспект

Все тела состоят из атомов или молекул (частицы вещества), которые беспорядочно двигаются, а также взаимодействуют с силами притяжения и отталкивания.

Именно различиями в тепловом движении этих частиц, а также их взаимодействием при разных условиях обуславливается факт существования у вещества нескольких агрегатных состояний:

1) газообразного;

2) жидкого;

3) твёрдого.

Твёрдые тела

Отличие твёрдых тел от газов заключается в том, что при незначительных изменениях объёма в твёрдых телах возникают значительные силы упругости, тогда как в газах даже при значительном изменения объёма (до определённого предела) увеличения сил упругости почти не происходит.

От жидкостей твёрдые тела отличаются тем, что силы упругости в них возникают при изменении формы (сдвиг), чего не происходит в жидкости, способной принимать любую форму.

В твёрдых телах не происходит свободного передвижения частиц. Молекулы находятся в узлах кристаллической решётки. То есть существует строгий периодический порядок в расположении частиц, составляющих твёрдое тело.

В твёрдых телах потенциальная энергия взаимодействия очень существенна; кинетическая энергия, по сравнению с потенциальной, не велика.

Атомы, молекулы или ионы совершают лишь колебательные движения возле положения равновесия.

Расстояния между соседними частицами примерно равно самим размерам частиц.

Твёрдые тела могут существовать в двух различных состояниях:

1) кристаллическом;

2) аморфном.

Аморфными называются тела, физические свойства которых одинаковы по всем направлениям (изотропность).

Примерами аморфных тел могут служить куски затвердевшей смолы, янтарь, изделия из стекла.

Изотропность физических свойств аморфных тел объясняется беспорядочностью расположения составляющих их атомов и молекул.

Кристаллическое состояние характеризуется упорядоченным расположением атомов или молекул, которые образуют периодически повторяющуюся внутреннюю структуру.

Физические свойства кристаллических тел неодинаковы в различных направлениях, но совпадают в параллельных направлениях. Это свойство кристаллов называется анизотропностью.

Причиной анизотропности является то, что при упорядоченном расположении атомов, молекул или ионов силы взаимодействия между ними и межатомные расстояния оказываются неодинаковыми по различным направлениям.

Кристаллические тела делятся на монокристаллы, у которых внутренняя структура периодически повторяется во всём их объёме, и поликристаллы, представляющие собой множество сросшихся между собой хаотически расположенных маленьких кристаллов – кристаллитов.

Жидкость – это вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии, занимающем промежуточное положение между твёрдым и газообразным состоянием.

Жидкости, в отличие от твёрдых тел, обладают ближним порядком в расположении частиц вещества.

Частицы в жидких телах «упакованы» плотно и, как в твёрдых телах, совершают колебания около положения равновесия.

Попытка сжать жидкость быстро приводит к деформации молекул и встречает мощное сопротивление со стороны жидкости. То есть жидкости прктически несжимаемы.

Хотя молекулы жидкости расположены почти так же, как в твёрдом теле, жидкость обладает текучестью. Это объясняется тем, что, в отличие от твёрдого тела, колебания молекул около положения равновесия в жидкости не вечны, а в какой-то момент времени молекула совершает «скачок», переходя в другое положение.

Следовательно, жидкость хорошо сохраняет объём, но не сохраняет форму.

С энергетической точки зрения жидкость занимает промежуточное положение между твёрдым телом и газом – частицы жидкости обладают существенной (на микроскопическом уровне) как кинетической энергией движения, так и потенциальной энергией взаимодействия.