Какво е различен за движение на молекули в газове, течности и твърди вещества

Разликата между движението на молекули в газове, течности и твърди вещества

От физиката училище Разбира се, ние знаем, че всичко около нас, себе си, включително, се състои от най-малките частици - атоми, които на свой ред са обединени в по-голяма форма - молекули. Също така, всеки знае, че тези малки "тухли на Вселената" са в постоянно движение. Но въпросът за нашия свят има различно физическо състояние. Основните хипостази са три - твърди, течни и газообразни. И ако включите логиката, можете да стигнете до заключението, че тези частици (в нашия случай молекули) се движат в тях по различни начини. За да се разбере как движението на молекулите се различава в газове, течности и твърди вещества, е необходимо да опресним паметта на основата на молекулярно-кинетичната теория.

Съдържание на статията

• Теоретична физика - където без нея
• Ледена ера
• Защо текат?
• Steam кана от гледна точка на науката от
• Сравнете

Теоретична физика - къде без него

За да се разбере същността на молекулно движение в различни физически среди, ние трябва да знаем броя на прости понятия:

• положението на равновесие;
• заседнал живот на молекула;
• потенциални и кинетични енергии;
• агрегатно състояние на материята.

Ще дадем препис от тези точки.

Светът на молекулите непрекъснато се движи.Това, макар и незначително, все още съществува. Няма "мъртви" неподвижни молекули. Най-малко мобилните молекули правят определени вибрации в близост до така нареченото равновесно положение. Това трябва да се помни за по-добро разбиране на предмета на нашето изследване. Ако молекулата преминава (скокове) от едно равновесно положение в друго, това вече показва висока мобилност на молекулната маса. Между другото, в такива случаи говорим за средното време на "заседналия живот" на молекулата. Това означава колко дълго молекулата е в областта на едно равновесно положение. Това също трябва да бъде поставено в паметта.

Кратко и примитивно за енергиите:

• потенциална енергия - енергия, която се характеризира с взаимно подреждане на телата или между части на един обект в състояние на покой;
• кинетична енергия - енергия на тялото по време на движение.

Преходът на материята от едно състояние към друго се нарича агрегат - агрего (лат.). В превод това означава "свържете, прикрепете". Трябва да се разбере, че на молекулярно ниво съставът на веществото остава същият, само неговите физични свойства се променят. И тези промени се дължат на движението на молекулите и топлинния ефект, който ги придружава.

Например, да вземем най-често срещаното и широко разпространено вещество, лесно да се трансформираме в едно от трите състояния - вода (течно състояние). Неговата молекула включва два химически елемента - водород и кислород (H ₂ O) и може да се превърне в лед (твърдо състояние) или пара (газово състояние) без специални ощипвания.

Основното физическо състояние на молекулите H ₂ O на нашата планета е вода (течност). Тя е и средната връзка на тристепенната верига от трансформации.От тази позиция може да стане лед или пара. Но лед никога няма да се превърне в ферибот, заобикаляйки течното състояние. Поне за миг, но непременно ще се превърне във вода. Същото се случва в обратната посока (пара, вода, лед). Сега да опишем разликите в движението на молекулите в газовете от течности и твърди частици във всеки отделен случай. Ние ще направим това с помощта на прост физически опит. Под първото число, разбира се, има солидно състояние като начално състояние и дава възможност да се разбере какво става след това. Ще вземем парче лед от хладилника и ще започнем експеримента.

към съдържанието ↑

лед възраст

в твърдо състояние на вътрешната структура на всяко вещество е изградена в строго кристална форма или, както казват учените, има молекулна решетка. Разбира се, ледът не е изключение от правилата. Разстоянието между частиците, съставляващи "ледената решетка", е изключително малка и подвижността спрямо "равновесното положение" има тенденция към нула (въпреки че е уникална). Колкото по-малки са тези количества, толкова по-силно и по-трудно е веществото. Потенциалната енергия на такова тяло е много по-висока от кинетичната енергия.

Твърдата материя се характеризира с постоянен обем и форма. Тя не се разпространява и се изпарява. Той се разпада, се разпада, но отново запазва обема и формата си. Всичко това е възможно само благодарение на твърдото свързване на молекулите помежду си. Разбира се, става въпрос за намиране на лед при природни условия. Сега опитайте да нагреете парчето лед.

на съдържанието ↑

Защо текат?

Знаем, че с нарастването на температурата ледът започва да се стопява, т.е. постепенно се превръща във вода. И какво се случва вътре в "айсберга"? С увеличаването на "степента" в молекулите се пробужда настойчивото желание за промяна на ситуацията.Скоростта на движението им се увеличава и все повече молекули започват да напускат домовете си и да се впускат в съседни "равновесни позиции". И колкото по-горещо става това, толкова по-малко време е за "заседналия живот" и повече премествания. Резервите на кинетичната енергия започват да растат и, накрая, са тясно свързани с техните обеми на "потенциалната си сестра". В един момент, в час Х - твърд, студен и непреклонен лед става течност, превръщайки се в един познат и харесван вода. Той тече, се разпространява, но, разбира се, до определени граници.

Въпреки силното отслабване на междумолекулните връзки те все още са достатъчно силни, за да предотвратят напълно разпадането на течността. Материята продължава да запазва обема си, но ясно изразена, има почти никакви твърди граници. Това означава, че течността има формата на пространството, което заема.

, за да ↑ на съдържание

Steam чайника от гледна точка на науката

на Така че, ние имаме ледена вода, но нашият опит все още не е приключила. Ще излеем вода в чайника и ще я сложим на газта. След известно време ще видим как от гърлото на каната започва да се издига тънък поток пара, увеличаващ се в обем всяка секунда. Постигнахме нашата последна цел - направена пара от водата. Но как се е случило това? Нека да погледнем внимателно този процес отвън.

Водата в котела бързо се нагрява. Молекулите Н ₂ O все повече увеличават скоростта на движение. Бързото и постоянно изменение на "равновесни позиции" се превърна в норма. Времето "уредено живот" е било сведено до минимум. Температурата на водата също нараства неумолимо. И тогава дойде моментът, в който световният ред беше свален и започна цялата анархия.Кинетиката напълно и безвъзвратно изпревари потенциалната енергия. Привличането между молекулите е отслабено до границата, движението е хаотично. Няма форма или обем. Ако парата влезе в съда, то ще бъде задържано само вследствие на наличието на стените. Заслужава си да ги махнете, тъй като газовото вещество веднага се разсейва в космоса. Което, между другото, наблюдаваме, когато чайника кипи.

до съдържанието ↑

Сравнение

Време е да обобщим горните и да систематизираме данните от нашия опит в таблица.

Сравнителна таблица на движението на молекули в различни среди
твърда среда	течна среда	газовата среда
молекули са практически неподвижни. Видим само незначителни колебания около "равновесие позиция"	Колебанията в "равновесие позиция" много по-висока. Не рядко, но редовно започват да се появяват "туристи", скачайки от една позиция в друга	Всичко минава в бездната. Всяка молекула започва да живее собствения си живот. Мотото е едно: по-бързо, по-високо, по-силно … Напълно хаотично движение
Има твърда кристална решетка. Разстоянието между молекулите е много малък, а има и мощни сили на привличане	Материята губи своята кристална структура и се превръща в нещо като аморфно състояние, в което междумолекулните връзки значително отслабени, но все още не е достатъчно, за да се предотврати този въпрос най-накрая "да се пръска"	Все още няма връзки. Разстоянията между молекулите могат да бъдат произволни и постоянно се променят. Vzaimoprityazhenie не
Време "уреден живот" безкрайно	се появява на границата по време на престоя на едно място, жилище става "временна"	Няма "уреден живот" и "равновесните точки".Всички молекули са в непрекъснато и непостоянно движение.
Постоянен обем и форма. За да унищожите веществото, е необходимо много усилия. Има известна еластичност и висока устойчивост на механично действие	Обемът продължава да съществува, но вече няма сила да се поддържа постоянна форма. Появява се поток. Противодействието на външните сили (с изключение на силите на натиск) е много малко	Пълна липса на обем и поне някаква форма на прилика. Всичко се разпада (изпарява) пред очите. се поддава добре на компресия
Потенциалната енергия е много по-висока кинетична	кинетичната енергийно ниво се избира много близо до нейната потенциална противотежест	безусловна власт кинетика, потенциална енергия е налице, но неговата сила е много малка

Ние вярваме, че сега е разбиране на разликата между движението на молекули в газове, течности и твърди вещества, читателите накрая образувани. И забележете, че (разликата) е доста значима и в някои моменти и принципна, например по отношение на обем и форма. В горната статия се опитахме да обясним същността на съвкупното явление във физиката колкото е възможно по-достъпно и разбираемо. Надяваме се, че сме успели.