Модель рідкого стану
Раніше було розглянуто будову і властивості речовин у двох агрегатних станах: газоподібному і твердому. Цим станам відповідають два граничних випадки просторового розташування частинок. Ідеальний газ характеризується повним безладом в розташуванні часток, а ідеальний кристал – впорядкованістю будівлі і наявністю досить великих сил взаємодії, що дозволяють зберегти цей порядок у всьому обсязі кристала.
Рідина займає проміжне положення між твердим тілом і газом. Про це свідчать властивості рідини. Наприклад, рідини так само, як і гази, не мають форми, але, подібно до твердих тіл, мають власний обсяг і погано стискувані. Спостережувані властивості рідини дозволяють побудувати її модель, а потім використовувати цю модель для передбачення і пояснення нових властивостей.
Ви вже знаєте, що щільність рідин більше, ніж щільність газів, і менше, ніж щільність твердих тіл. Це означає, що молекули рідини знаходяться на значно менших відстанях один від одного, ніж молекули газів. Ці відстані порівнянні з розмірами самих молекул. Сили взаємодії між молекулами рідини вже досить істотні. Тому властивості рідин визначаються як характером руху молекул, так і їх взаємодією.
Розташування частинок в рідинах має певний порядок. Однак цей порядок дотримується тільки на невеликих відстанях (2-3 молекулярних шару). Тому кажуть, що рідинам, на відміну від твердих тіл, властивий ближній порядок в розташуванні частинок. Тепловий рух молекул рідини подібно тепловому руху молекул твердого тіла в аморфному стані. Кожна молекула протягом деякого проміжку часу коливається біля положення рівноваги, час від часу вона змінює положення рівноваги, стрибком переміщаючись в нове положення. Це нове положення рівноваги відстоїть від колишнього на відстані порядку розміру самої молекули. Середній час життя молекули близько певного положення (час “осілого життя”) більше часу її переміщення і швидко зменшується з підвищенням температури.
До теперішнього часу теорія рідкого стану не має закінченого вигляду. Зокрема, не вдалося отримати рівняння стану рідини, оскільки врахувати всі сили взаємодії між молекулами рідини завдання вкрай складне. Великий внесок у розробку теорії рідкого стану вніс російський вчений Яків Ілліч Френкель (1894-1952). Їм була розроблена теорія дифузії, в’язкості і теплопровідності рідини. Оскільки теорія рідкого стану складна, кількісні закономірності ми розглядати не будемо. Однак описана вище модель рідини дозволяє пояснити ряд її властивостей.
Related posts:
- Чим відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах Згідно молекулярно-кінетичної теорії, все речовини можуть перебувати в трьох станах: газоподібному, твердому і рідкому. Іноді називається четвертий стан – плазма. При кожному з цих станів рух молекул має свої особливості. Чим же відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах? Перехід з одного агрегатного стану речовини в іншу супроводжується зміною його фізичних властивостей. Молекули […]...
- Властивості рідин За своїми фізичними властивостями рідини займають проміжне положення між реальними газами і твердими тілами. Подібно газам і на відміну від твердих тіл рідини не володіють певною формою, а приймають форму посудини, в якому знаходяться. Подібно твердим тілам і на відміну від газів рідини зберігають свій об’єм. Рідини мають досить щільну упаковку частинок: щільність речовини в […]...
- Молекулярна будова рідких речовин Молекулярна будова рідких речовин така, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Молекулярне будова рідких речовин таке, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Їм простіше переміщатися один відносно […]...
- Взаємодія між атомами і молекулами речовини Між молекулами речовини діють одночасно сили тяжіння і сили відштовхування. Ці сили у великій мірі залежать від відстаней між молекулами. Згідно з експериментальними і теоретичним дослідженням міжмолекулярні сили взаємодії обернено пропорційні n-го ступеня відстані між молекулами: Де для сил тяжіння n = 7, а для сил відштовхування. Взаємодія двох молекул можна описати за допомогою графіка […]...
- Рівновага двухфазного стану рідина-пар. Критична температура Розглянемо рідину і пар, що знаходяться в стані рівноваги, і розберемося в змінах, які відбуватимуться в такій системі при підвищенні температури кипіння, а, отже, і при збільшенні тиску. Очевидно, що відбуваються в системі змінам відповідає рух точки вгору вздовж рівноважної кривої двухфазного стану. Підвищення температури призводить до розширення рідини, що, в свою чергу, викликає зменшення […]...
- Фізика рідин За своїми властивостями рідини займають проміжне положення між газами і твердими тілами: рідини зберігають обсяг, але не форму. Ми можемо говорити про одному літрі води, переливаючи її з посудини в посудину; але при цьому вода приймає форму судини. Як і в твердих тілах, частки рідини упаковані вельми щільно і здійснюють коливання близько деяких положень рівноваги. […]...
- Модель реального газу Ідеальний газ – найпростіша модель ваза, найпростіша макроскопічна система. Реальні гази підкоряються законам, записаним для цієї моделі, лише з тією чи іншою мірою точності при певних, не надто високих значеннях тиску і не дуже низьких значеннях температури. Чим більше факторів враховано при побудові моделі, тим точніше вона відображає об’єктивну реальність. Уточнимо модель ідеального газу і […]...
- Випаровування Перехід речовини з рідкого стану в газоподібний (пар) називають випаровуванням. На молекули рідини діють сили тяжіння, що утримують їх поблизу один одного. Щоб речовина могла перейти з рідкого в газоподібний стан, потрібна енергія так само, як у випадку переходу речовини з твердого в рідкий стан. Але у випадку випаровування молекули віддаляються один від одного на […]...
- З чого складається речовина Якщо розірвати аркуш паперу навпіл, потім одну половинку ще навпіл, взяти одну четвертинку і розірвати знову навпіл, навпіл, навпіл, ще і ще… Як Ви думаєте, чи можна ділити папір на половинки нескінченно? А якщо взяти іншу речовину, наприклад, краплю води? Або шматочок заліза? Чи виявиться так, що в якийсь момент ми дійдемо до зовсім дрібних […]...
- Що доводить броунівський рух? Броунівським рухом називають безладне (хаотичне) рух твердих дуже дрібних частинок, зважених в рідині або газі. Але що змушує тверді частинки рухатися? У XIX столітті подібне явище вперше описав вчений-ботанік Р. Броун (на честь нього було названо це явище). Він спостерігав, як у воді безладно металася пилок, потім сажа. Але пояснити це явище він не міг. […]...
- Будова газоподібних, рідких і твердих тіл Подумайте, чи можна пояснити властивості речовини у всіх його агрегатних станах будовою речовини, рухом і взаємодією його частинок. Сили взаємодії молекул. Молекули взаємодіють один з одним. Без цієї взаємодії не було б ні твердих, ні рідких тіл. Довести існування значних сил взаємодії між атомами або молекулами нескладно. Спробуйте-но зламати товсту палицю! А адже вона складається […]...
- Чим відрізняється випаровування від кипіння Тверда, рідка і газоподібна – кожна речовина може перебувати за певних умов у цих агрегатних станах. Випаровування і кипіння представляє собою процес переходу речовини з рідкого стану в газоподібний. Що таке випаровування і кипіння Випаровування – процес пароутворення з поверхні рідини. Кипіння – процес пароутворення в рідині. У чому ж різниця між випаровуванням і кипінням? […]...
- Молекулярна будова твердих тіл Молекулярна будова твердих тіл така, що молекули розміщені один до одного надзвичайно близько (проміжок між молекулами значно менше величини самих молекул), і зрушити з місця молекули при описаному розміщенні вельми нелегко. Молекулярне будова твердих тіл таке, що молекули розміщені один до одного надзвичайно близько (проміжок між молекулами значно менше величини самих молекул), і зрушити з […]...
- Поверхневий натяг рідин Рідина на кордоні з газом або парою має вільну поверхню. З’ясуємо, які її властивості. Для цього розглянемо декілька прикладів. Ви не раз спостерігали крапельки роси на листі рослин. Їм властива майже правильна куляста форма. Таку ж форму мають падаючі дощові краплі, краплі ртуті. Якщо покласти на поверхню води бритвене лезо, воно не потоне. Якщо лезо […]...
- Взаємодія частинок речовини Третє положення МКТ говорить про взаємодію частинок речовини: атоми або молекули взаємодіють один з одним силами тяжіння і відштовхування, які залежать від відстаней між частинками: при збільшенні відстаней починають переважати сили притягання, при зменшенні – сили відштовхування. Про справедливість третій положення МКТ свідчать сили пружності, що виникають при деформаціях тел. При розтягуванні тіла збільшуються відстані […]...
- Броунівський рух Броунівський рух відкрито в 1827 р англійським ботаніком Р. Броуном, теоретичне обгрунтування з точки зору MKT дано в 1905 р А. Ейнштейном і М. Смолуховським. Броунівський рух – це безладний рух найдрібніших твердих частинок, “зважених” в рідинах (газах). “Зважені” частинки – це частинки, щільність речовини яких порівнянна з щільністю середовища, в якому вони знаходяться. Такі […]...
- Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Модель і реальність Що являє собою світло? Світло описується теорією електромагнітних хвиль, а також у термінах фотонів, т. Е. Існує дуалізм світла, світло є хвиля і частинка. Французький фізик Луї де Брюль в 1924 р висловив ідею, що дуалізм хвиля – частинка повинен бути справедливий для всіх інших частинок. Це доведено експериментально. Поведінка потоку частинок – електронів, атомів, […]...
- Властивості рідин і поверхневий натяг Експериментальні дослідження свідчать, що далеко від критичної температури щільності рідини і газу відрізняються один від одного в тисячі разів. Таке істотне кількісне розходження між рідиною і газом неминуче виявляється як якісна відмінність в поведінці і властивості рідких і газоподібних систем. Так, одним з найважливіших властивостей рідин, на відміну від газів, є їх виключно низька стисливість. […]...
- Поверхнева енергія – фізика Прагнення рідини прийняти таку форму, при якій площа її вільної поверхні мінімальна, можна пояснити наступним чином. Як ми вже говорили, на молекулу, що знаходиться на поверхні, діє сила, спрямована всередину рідини. При переміщенні молекули ця сила здійснює позитивну роботу. Щоб перевести молекулу з глибини рідини на її поверхню, зовнішні сили повинні зробити роботу. При цьому […]...
- Діаграма стану системи залізо-вуглець При вивченні структури чавуну і сталі будують діаграми стану – графічні зображення, що дають наочне уявлення про кристалізації і перетвореннях, що відбуваються при їх нагріванні і охолодженні. Процес кристалізації залежить від того, які фази утворюються з рідкого розчину сплаву. Фазою називають однорідну частину системи, відділену від інших частин поверхнею розділу. Фази поділяються на тверді, рідкі […]...
- “Живі” молекули Живі істоти – навіть найдрібніші бактерії – побудовані з величезних і дуже складно влаштованих молекул. Найбільші з них – це молекули, в яких міститься так звана спадкова інформація. Ці молекули називають молекулами ДНК. Модель невеликої ділянки такої молекули показана на рис. 5.4. Саме завдяки тонкій і точній роботі таких молекул кошеня схожий на кішку, слоненя […]...
- Стандартна модель “На початку 1930-х рр. фізики вважали, що все речовина складається лише з частинок трьох видів – електронів, протонів і нейтронів, – пише науковий журналіст Стівен Баттерсбі. – Але тут раптом перед вченими стрункими рядами пройшли частинки, яких ніхто не чекав, – нейтрино, позитрон і антипротон, мюони, півонії і каони, лямбда і сигма-гіперонів… До середини 1960-х […]...
- Рідини Найпоширеніша на Землі рідина – вода: моря й океани покривають приблизно 7/10 поверхні земної кулі. Головні властивості рідини. Ми встановимо їх на досвіді, який добре знайомий вам з життєвої практики. Поставимо досвід Переливаючи воду з однієї посудини в іншу, ми побачимо, що рідина завжди приймає форму судини (рис. 7.4). Використовуючи вимірювальні судини, можна помітити також, […]...
- Що таке молекула? Ми знаємо, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок, які називаються атомами. Але якщо сказати точніше, то всі тіла складаються не просто з атомів, а з груп атомів. Такі з’єднання атомів і називаються молекулами. Але у молекул є ще й інше дуже важлива якість. Кожна молекула зберігає в собі всі властивості тієї речовини, частиною якого […]...
- Насичений пар – фізика Молекулярно-кінетична теорія дозволяє не тільки зрозуміти, чому речовина може перебувати в газоподібному, рідкому і твердому станах, але і пояснити процес переходу речовини з одного стану в інший. Згадайте, що являє собою модель ідеального газу. Чи можна за допомогою цієї моделі пояснити явище конденсації? Ідеальний газ не можна перетворити на рідину. У рідина перетворюється реальний газ. […]...
- Розміри молекул Розмір молекули є величиною умовною. Його оцінюють так. Між молекулами поряд з силами притягання діють і сили відштовхування, тому молекули можуть зближуватися лише до деякої відстані d (рис. 1). Відстань граничного зближення центрів двох молекул називають ефективним діаметром молекули d (при цьому вважають, що молекули мають сферичну форму). В даний час існує багато методів визначення […]...
- Агрегатні стани речовини – якими вони бувають і чим характеризуються? Всі тіла і об’єкти в природі складаються з матерії, або речовини. У свою чергу, речовина може перебувати в одному з трьох видів – або агрегатних станів. Цю тему вивчають школі на перших уроках фізики. Однак і дорослим людям буває цікаво її згадати. Які стани речовини існують? Будь-яка матерія в світі може бути представлена у вигляді […]...
- Кінетична теорія Уявіть собі пакет з тонкого пластику, наповнений дзижчать бджолами, які випадковим чином натикаються один на одного і на стінки пакета. Якщо бджоли почнуть носитися з більшою швидкістю, їх жорсткі тіла будуть впливати на стінки пакету з більшою силою, змушуючи його роздуватися. Бджоли тут – це образ атомів і молекул газу. Кінетична теорія газу пояснює його […]...
- Аморфні тіла Аморфні тіла – це скло, смола, каніфоль, багато пластмаси, сургуч, пластична сірка, бурштин, різні полімери – органічні аморфні тіла (целюлоза, каучук, шкіра, плексиглас, поліетилен) та ін. Основні властивості аморфних тіл У аморфних тіл немає кристалічної решітки, у них виявлений тільки ближній порядок в розташуванні молекул. На малюнку 1 зображена плоска схема розташування молекул кварцу (а) […]...
- Рівняння стану ідеального газу – коротко У цій главі ви не зустрінете принципово нових відомостей про газах. Мова піде про наслідки, які можна отримати з поняття температури та інших макроскопічних параметрів. Основне рівняння молекулярнокінетіческой теорії газів впритул наблизило нас до встановлення зв’язків між цими параметрами. Як можна розрахувати масу повітря в кабінеті фізики? Які параметри повітря будуть необхідні для визначення цієї […]...
- Механічні коливання Коливання – це повторювані в часі зміни стану системи. Поняття коливань охоплює дуже широке коло явищ. Коливання механічних систем, або механічні коливання – це механічний рух тіла або системи тіл, яке володіє повторюваністю в часі і відбувається в околиці положення рівноваги. Положенням рівноваги називається таке положення системи, в якому вона може залишатися як завгодно довго […]...
- Насичені і ненасичені пари і їх властивості Над вільною поверхнею рідини завжди є пари цієї рідини. Якщо посудину з рідиною не закритий, то концентрація часток пари при постійній температурі може змінюватися в широких межах в бік зменшення і у бік збільшення. Процес випаровування в замкнутий простір (закритий посудину з рідиною) може при даній температурі відбуватися тільки до певної межі. Це пояснюється тим, […]...
- Траєкторія руху частинки рідини Траєкторія руху частинки рідини – це маршрут руху окремої частки рідини в просторі. При усталеному русі траєкторія руху частинок рідини постійна в часі. При несталому русі траєкторія руху частинок постійно зазнає змін у часі, оскільки відбувається зміна швидкості течії за величиною і за спрямованістю. Траєкторія руху демонструє маршрут, пройдений частинкою рідини за означений часовий відрізок. […]...
- Кінетичний опис руху рідини Для опису руху рідини можна поступити двояко. Можна простежити за рухом кожної індивідуальної частки рідини, тобто вказати положення і швидкість цієї частки в кожен момент часу. Тим самим будуть визначені і траєкторії всіх частинок рідини. Але можна зробити й інакше. Можна простежити, що відбувається з плином часу в кожній точці простору. Точніше, можна вказати величини […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Модель Зінера У матеріалах реалізуються різні види деформацій: пружна оборотна (модель – пружина), В’язкопружні оборотна (модель Кельвіна-Фойгта) і необоротна (модель – поршень). Поєднання трьох моделей, розглянутих вище, дозволяє створювати моделі, найбільш повно відображають механічні властивості тіл і, зокрема, біологічних об’єктів. Прикладом такої моделі є модель Зінера (рис. 6.19, д), яка складається з послідовно з’єднаних пружного елемента і […]...
- Тверді тіла, рідини і гази Більшість речовин можуть існувати в трьох станах: твердому, рідкому і газоподібному. Вони називаються агрегатними станами речовини. Перехід з одного стану в інший відбувається при нагріванні або охолодженні, а також при зміні тиску. Наприклад, якщо воду – рідина – підігрівати, вона буде перетворюватися в пар – газ. Теорія, що пояснює властивості твердого, рідкого і газоподібного станів, […]...
- Тепловий рух. Температура У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов’язані з нагріванням і охолодженням тіл. Ми знаємо, що при нагріванні холодна вода спочатку стає теплою, а потім гарячою. Такими словами, як “холодний”, “теплий” і “гарячий”, ми вказуємо на різну ступінь нагрітості тіл, або, як кажуть у фізиці, на різну температуру тіл. Температура гарячої води вище температури […]...
- Види напруженого стану матеріалів Щоб розрахувати міцність бруса при деформаціях, потрібно визначити його напруга в поперечному перерізі. Якщо деформація складна, то говорять про необхідність встановити напружений стан в точці. Щоб знайти напруга в точці, через цю точку потрібно провести розтин. Через точку можна провести безліч перетинів, отже, і напружень в точці нескінченно багато. Сукупність усіх цих напруг називається напруженим […]...
- Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...