Характер движения молекул жидкости кратко
Обновлено: 06.07.2024
1. Что в строении жидкостей определяет их свойства?
Расстояния между молекулами, соизмеримые с их собственными размерами, возможность относительно свободного перемещения молекул.
2. Каковы особенности движения молекул жидкости?
Особенность движения молекул жидкости состоит в том, что они совершают непрерывные и беспорядочные колебания около временных положений равновесия, а молекулы, получившие дополнительную энергию в результате столкновения с другими молекулами, могут "перепрыгнуть" в новое временное положение равновесия.
3. Каковы общие черты и в чём различия в свойствах жидкостей и газов?
Общие черты:
Обладают объемом, но не обладают формой; возможность относительно свободного перемещения молекул.
Различия:
Газ легко сжимаем; разные расстояния между молекулами в веществах.
4. Каковы общие черты и в чём различия в свойствах жидкостей и твёрдых тел?
Общие черты:
Обладают объемом; трудно сжимаемы.
Различия:
Твердые тела имеют постоянную форму; разные расстояния между молекулами в веществах.
В газах молекулы движутся с огромными скоростями и находятся далеко друг от друга. В жидкостях же молекулы во много раз ближе друг к другу. Это доказывают разные объемы одного и того же вещества в жидком и газообразном состоянии.
Любое вещество в жидком состоянии занимает объем меньший, чем в газообразном. Например, стакан воды - объем 200 миллилитров. Если эту воду превратить в водяной пар, то пар займет объем в полторы тысячи раз больше - 320 литров. Еще раз, жидкости - стакан, газа - трехсотлитровая бочка.
Отсюда можно сделать вывод, что молекулы в жидком состоянии расположены намного ближе, чем в газах.
Так как молекулы плотно-плотно прижаты друг к другу, движение молекул в жидкости похоже на дрожание. Некоторым молекулам удается вырваться из окружения соседних, но большую часть времени молекулы движутся как бы в клетках из соседних молекул.
Увидеть напрямую мы это движение не можем. Но, например, мы можем его зафиксировать с помощью броуновского движения. Не можем увидеть потому что размеры молекул очень и очень маленькие, а мы очень и очень далеко от них. Представьте себе лезвие бритвы - насколько оно нам кажется гладким и ровным, а теперь посмотрите на рисунок внизу.
Это фрагмент поверхности лезвия, сфотографированный в электронный микроскоп. Мы не видим этих микроскопических трещин и неровностей.
Какую же скорость имеют эти движущиеся дрожащие молекулы в жидкости. На самом деле такую же как и в газах: 500-800 метров в секунду при нормальных условиях. При повышении температуры скорость движения возрастает.
Но есть и существенное отличие: в газах молекулы соударяются с разными молекулами, а в жидкостях соседи молекул сохраняются достаточно долго. То есть появляется уже некоторое подобие порядка.
Молекулярно-кинетическая теория даёт объяснение тому, что все вещества могут находиться в трёх агрегатных состояниях: в твёрдом, жидком и газообразном. Например, лёд, вода и водяной пар. Часто плазму считают четвёртым состоянием вещества.
Агрегатные состояния вещества (от латинского aggrego – присоединяю, связываю) – состояния одного и того же вещества, переходы между которыми сопровождаются изменением его физических свойств. В этом и заключается изменение агрегатных состояний вещества.
Во всех трёх состояниях молекулы одного и того же вещества ничем не отличаются друг от друга, меняется только их расположение, характер теплового движения и силы межмолекулярного взаимодействия.
Движение молекул в газах
В газах обычно расстояние между молекулами и атомами значительно больше размеров молекул, а силы притяжения очень малы. Поэтому газы не имеют собственной формы и постоянного объёма. Газы легко сжимаются, потому что силы отталкивания на больших расстояниях также малы. Газы обладают свойством неограниченно расширяться, заполняя весь предоставленный им объём. Молекулы газа движутся с очень большими скоростями, сталкиваются между собой, отскакивают друг от друга в разные стороны. Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.
Движение молекул в жидкостях
В жидкостях молекулы не только колеблются около положения равновесия, но и совершают перескоки из одного положения равновесия в соседнее. Эти перескоки происходят периодически. Временной отрезок между такими перескоками получил название среднее время оседлой жизни (или среднее время релаксации) и обозначается буквой τ. Иными словами, время релаксации – это время колебаний около одного определённого положения равновесия. При комнатной температуре это время составляет в среднем 10 -11 с. Время одного колебания составляет 10 -12 …10 -13 с.
Время оседлой жизни уменьшается с повышением температуры. Расстояние между молекулами жидкости меньше размеров молекул, частицы расположены близко друг к другу, а межмолекулярное притяжение велико. Тем не менее, расположение молекул жидкости не является строго упорядоченным по всему объёму.
Жидкости, как и твёрдые тела, сохраняют свой объём, но не имеют собственной формы. Поэтому они принимают форму сосуда, в котором находятся. Жидкость обладает таким свойством, как текучесть. Благодаря этому свойству жидкость не сопротивляется изменению формы, мало сжимается, а её физические свойства одинаковы по всем направлениям внутри жидкости (изотропия жидкостей). Впервые характер молекулярного движения в жидкостях установил советский физик Яков Ильич Френкель (1894 – 1952).
Движение молекул в твёрдых телах
Молекулы и атомы твёрдого тела расположены в определённом порядке и образуют кристаллическую решётку. Такие твёрдые вещества называют кристаллическими. Атомы совершают колебательные движения около положения равновесия, а притяжение между ними очень велико. Поэтому твёрдые тела в обычных условиях сохраняют объём и имеют собственную форму.
каких нахрен фононы ?
молекулы связаны между собой и их невозможно отделить
хотя то что я написал звучит не правильно так как я написал скажем так для ХИМИИ а не для ФИЗИКИ
а фонон это звуковая волна в твердых веществах или кристаллических насколько я знаю
вы уверены
а) Броуновское движение. Свободный пробег молекулы газа на порядок больше размера самих молекул. Влияние и взаимодействие с другими молекулами незначительное.
б) В жидкостях частицы находятся в молекулярных связях, позволяющих им хаотично перемещаться, но лишь в "пределах" этой жидкости. Притяжение соседних частиц не даёт молекулам свободно двигаться в пространстве.
в) В твёрдых телах молекулярные связи ещё более сильные, поэтому движение имеют скорее колебательную характеристику. Каждая частица находится на "своём" месте, перемещаясь лишь в узкой области пространства.
Читайте также: