Будова твердих тіл та рідин. Будова газоподібних, рідких та твердих тіл - Гіпермаркет знань.

Тверде тіло - агрегатний стан речовини, що характеризується сталістю форми та характером руху атомів, які здійснюють малі коливання біля положень рівноваги.

За відсутності зовнішніх впливів тверде тіло зберігає свою форму та обсяг.

Це тим, що тяжіння між атомами (чи молекулами) вони більше, ніж в рідин (і тим паче газів). Воно достатньо, щоб утримати атоми біля положень рівноваги.

Молекули чи атоми більшості твердих тіл, як-от лід, сіль, алмаз, метали, розташовані у порядку. Такі тверді тіла називають кристалічними . Хоча частинки цих тіл і перебувають у русі, ці рухи є коливання біля певних точок (положень рівноваги). Частинки не можуть піти далеко від цих точок, тому тверде тіло зберігає свою форму та об'єм.

Крім того, на відміну від рідин, точки положень рівноваги атомів або іонів твердого тіла, будучи з'єднаними, розташовуються у вершинах правильної просторової решітки, яка називається кристалічній.

Положення рівноваги, щодо яких відбуваються теплові коливання частинок, називаються вузлами кристалічних ґрат.

Монокристал- тверде тіло, частинки якого утворюють єдину кристалічну решітку (одиночний кристал).

Однією з головних властивостей монокристалів, яким вони відрізняються від рідин та газів, є анізотропіяїх фізичні властивості. Під анізотропією розуміють залежність фізичних властивостей від напрямку в кристалі . Анізотропними є механічні властивості (наприклад, відомо, що слюду легко розшарувати в одному напрямку і дуже важко – в перпендикулярному), електричні властивості (електропровідність багатьох кристалів залежить від напрямку), оптичні властивості (явище подвійного променезаломлення, та дихроїзму – анізотропії поглинання; так, наприклад, монокристал турмаліну «забарвлений» у різні кольори – зелений і бурий, залежно від того, з якого боку на нього подивитися).

Полікристал- Тверде тіло, що складається з безладно орієнтованих монокристалів. Полікристалічні є більшість твердих тіл, з якими ми маємо справу в побуті - сіль, цукор, різні металеві вироби. Безладна орієнтація зрослих мікрокристаликів, з яких вони складаються, призводить до зникнення анізотропії властивостей.

Кристалічні тіла мають певну температуру плавлення.

Аморфні тіла.Крім кристалічних, до твердих тіл відносять також аморфні тіла. Аморфний у перекладі з грецької означає «безформний».

Аморфні тіла- це тверді тіла, котрим характерно невпорядковане розташування частинок у просторі.

У цих тілах молекули (або атоми) коливаються біля хаотично розташованих точок і, подібно до молекул рідини, мають певний час осілого життя. Але, на відміну від рідин, час у них дуже великий.

До аморфних тіл належать скло, бурштин, різні інші смоли, пластмаси. Хоча при кімнатній температурі ці тіла зберігають свою форму, але при підвищенні температури вони поступово розм'якшуються і починають текти, як рідини: у аморфних тіл немає певної температури, плавлення.

Цим вони відрізняються від кристалічних тіл, які при підвищенні температури переходять у рідкий стан не поступово, а стрибком (при цілком певній температурі - температурі плавлення).

Усі аморфні тіла ізотропні,тобто мають однакові фізичні властивості з різних напрямків. При ударі вони поводяться як тверді тіла – розколюються, а за дуже тривалого впливу – течуть.

В даний час є багато речовин в аморфному стані, отриманих штучним шляхом, наприклад, аморфні та склоподібні напівпровідники, магнітні матеріали та навіть метали.

2. Дисперсія світла. Види спектрів. Спектрограф та спектроскоп. Спектральний аналіз. Види електромагнітних випромінювань та їх застосування на залізничному транспорті.

Промінь білого світла, проходячи через тригранну призму не лише відхиляється, а й розкладається на кольорові промені.
Це встановив Ісаак Ньютон, провівши серію дослідів.

Досліди Ньютона

Досвід з розкладання білого світла у спектр:

Ньютон спрямував промінь сонячного світла через маленький отвір на скляну призму.
Потрапляючи на призму, промінь заломлювався і давав на протилежній стіні подовжене зображення з райдужним чергуванням кольорів – спектр.
Ньютон на шляху сонячного променя поставив червоне скло, за яким отримало монохроматичне світло (червоне), далі призму і спостерігав на екрані тільки червону пляму від променя світла.
Спочатку Ньютон спрямував сонячний промінь на призму. Потім, зібравши кольорові промені, що вийшли з призми, за допомогою збираючої лінзи, Ньютон на білій стіні отримав замість пофарбованої смуги біле зображення отвору.

Висновки Ньютона:

Призма не змінює світло, а лише розкладає його на складові
- світлові промені, що відрізняються за кольором, відрізняються за ступенем заломлюваності; найбільш сильно заломлюються фіолетові промені, менш сильно - червоні.
- червоне світло, яке менше заломлюється, має найбільшу швидкість, а фіолетове - найменшу, тому призма і розкладає світло.
Залежність показника заломлення світла від його кольору називається дисперсією.
Спектр білого світла:

Висновки:
- призма розкладає світло
- біле світло є складним (складеним)
- фіолетові промені заломлюються сильніше за червоні.
Колір променя світла визначається його частотою коливань.
При переході з одного середовища до іншого змінюються швидкість світла і довжина хвилі, а частота, що визначає колір залишається постійною.
Біле світло – це сукупність хвиль довжинами від 380 до 760 нм.
Око сприймає відбиті від предмета промені певної довжини хвилі і таким чином сприймає колір предмета.

Спектр електромагнітного випромінювання у порядку збільшення частоти становлять: 1) Низькочастотні хвилі; 2) Радіохвилі; 3) Інфрачервоне випромінювання; 4) Світлове випромінювання; 5) Рентгенівське випромінювання; 6) Гамма випромінювання.

Всі ці хвилі мають спільні властивості: поглинання, відображення, інтерференція, дифракція, дисперсія. Властивості ці можуть проте проявлятися по-різному. Різними є джерела та приймачі хвиль.

Радіохвилі: ν =10 5 - 10 11 Гц, λ =10 -3 -10 3 м.

Отримують за допомогою коливальних контурів та макроскопічних вібраторів. Властивості.Радіохвилі різних частот і з різними довжинами хвиль по-різному поглинаються та відбиваються середовищами. ЗастосуванняРадіозв'язок, телебачення, радіолокація.

У двох попередніх параграфах ми розглянули будову та властивості твердих тіл – кристалічних та аморфних. Перейдемо тепер до вивчення будови та властивостей рідин.

Характерною ознакою рідини є плинність- Здатність змінювати форму за малий час під дією навіть малих сил.Завдяки цьому рідини ллються струменями, течуть струмками, набувають форми судини, в яку їх наллють.

Здатність змінювати форму у різних рідин виражена по-різному. Погляньте на малюнок. Під дією приблизно рівних сил тяжіння меду потрібно більше часу, щоб змінити свою форму, ніж у воді. Тому кажуть, що ці речовини мають неоднакову в'язкістю:у меду вона більша, ніж у води. Це неоднаково складним будовою молекул води та меду. Вода складається з молекул, що нагадують кульки з горбками, а мед складається з молекул, схожих на гілки дерева. Тому при русі меду «гілки» його молекул зачіплюються одна за одну, надаючи йому більшої в'язкості, ніж воді.

Важливо: змінюючи форму, рідина зберігає свій об'єм.Розглянемо досвід (див. рисунок). Рідина в мензурці має форму циліндра та об'єм 300 мл. Після переливання в чашу рідина набула плоскої форми, але зберегла колишній об'єм: 300 мл. Це пояснюється тяжінням і відштовхуванням її частинок: у середньому вони продовжують утримуватися колишніх відстанях друг від друга.

Ще одним загальною властивістю всіх рідин є їх підпорядкування закону Паскаля.У 7 класі ми дізналися, що він описує властивість рідин і газів передавати тиск на них, що надається, на всі боки (див. § 4-в). Тепер зауважимо, що менш в'язкі рідини роблять це швидко, а в'язкі довго.

Будова рідин.У молекулярно-кінетичній теорії вважається, що в рідинах, як і в аморфних тілах, немає строгого порядку розташування частинок, тобто вони розташовані не однаково щільно.Проміжки мають різні розміри, в тому числі й такі, що може поміститися ще одна частка. Це дозволяє їм перескакувати з «густонаселених» місць у вільніші. Перескоки кожної частки рідини відбуваються дуже часто: кілька мільярдів разів на секунду.

Якщо на рідину подіє якась зовнішня сила (наприклад, сила тяжіння), рух і перескоки частинок відбуватимуться в основному у напрямку її дії (вниз). Це призведе до того, що рідина набуде форми краплі, що витягується, або струменя, що ллється (див. малюнок). Отже, плинність рідин пояснюється перескоками їх частинок з одного стійкого положення до іншого.

Перескоки частинок рідин відбуваються часто, проте набагато частіше їх частки, як і в твердих тілах, коливаються на одному місці, безперервно взаємодіючи один з одним. Тому навіть мале стиснення рідини призводить до різкого «запеклі» взаємодії частинок, що означає різке підвищення тиску рідини на стінки судини, в якому її стискають. Так пояснюється передача рідинами тиску, тобто закон Паскаля, і одночасно властивість рідин протистояти стиску, тобто зберігати об'єм.

Зауважимо, що збереження рідиною свого обсягу – це умовне уявлення. Мається на увазі, що в порівнянні з газами, які легко стиснути навіть силою руки дитини (наприклад, у повітряній кульці), рідини можна вважати нестерпними. Однак на глибині 10 км у Світовому океані вода знаходиться під таким великим тиском, що кожен кілограм води зменшує свій обсяг на 5% – від 1 л до 950 мл. Використовуючи великий тиск, рідини можна стиснути і ще сильніше.

>>Фізика: Будова газоподібних, рідких та твердих тіл

Молекулярно-кінетична теорія дає можливість зрозуміти, чому речовина може перебувати в газоподібному, рідкому та твердому станах.
Гази.У газах відстань між атомами або молекулами в середньому набагато більше розмірів самих молекул ( рис.8.5). Наприклад, при атмосферному тиску обсяг судини в десятки тисяч разів перевищує обсяг молекул, що знаходяться в ньому.

Гази легко стискаються, при цьому зменшується середня відстань між молекулами, але форма молекули не змінюється ( рис.8.6).

Молекули з величезними швидкостями – сотні метрів за секунду – рухаються у просторі. Зіштовхуючись, вони відскакують один від одного в різні боки подібно до більярдних куль. Слабкі сили тяжіння молекул газу неспроможні втримати їх друг біля друга. Тому гази можуть необмежено розширюватися. Вони зберігають ні форми, ні обсягу.
Численні удари молекул об стінки судини утворюють тиск газу.
Рідини. Молекули рідини розташовані майже впритул один до одного ( рис.8.7), тому молекула рідини поводиться інакше, ніж молекула газу. У рідинах існує так званий ближній порядок, тобто впорядковане розташування молекул зберігається на відстанях, рівних кільком молекулярним діаметрам. Молекула коливається біля свого положення рівноваги, зіштовхуючись із сусідніми молекулами. Лише іноді вона робить черговий «стрибок», потрапляючи в нове положення рівноваги. У цьому положенні рівноваги сила відштовхування дорівнює силі тяжіння, тобто сумарна сила взаємодії молекули дорівнює нулю. Час осілого життямолекули води, тобто час її коливань близько одного певного положення рівноваги за кімнатної температури, дорівнює в середньому 10 -11 с. Час одного коливання значно менше (10 -12 -10 -13 с). З підвищенням температури час осілого життя молекул зменшується.

Характер молекулярного руху на рідинах, вперше встановлений радянським фізиком Я.И.Френкелем, дозволяє зрозуміти основні властивості рідин.
Молекули рідини знаходяться безпосередньо одна біля одної. При зменшенні обсягу сили відштовхування стають дуже великими. Цим і пояснюється мала стисливість рідин.
Як відомо, рідини текучи, тобто не зберігають своєї форми. Пояснити це можна так. Зовнішня сила помітно не змінює числа перескоків молекул на секунду. Але перескоки молекул з одного осілого становища до іншого відбуваються переважно у напрямі дії зовнішньої сили ( рис.8.8). Ось чому рідина тече і набуває форми судини.

На малюнку 8.11 показані якутські алмази.

У газу відстань lміж молекулами набагато більше розмірів молекул r 0:" l>>r 0 .
У рідин та твердих тіл l≈r 0. Молекули рідини розташовані безладно і іноді перескакують з одного осілого становища до іншого.
У твердих кристалічних тіл молекули (або атоми) розташовані строго впорядковано.

???
1. Газ здатний до необмеженого розширення. Чому існує атмосфера Землі?
2. Чим відрізняються траєкторії руху молекул газу, рідини та твердого тіла? Намалюйте зразкові траєкторії молекул речовин, які у цих станах.

Г.Я.Мякішев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотський, Фізика 10 клас

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до цього уроку,

1. Існує безліч явищ природи, які можна зрозуміти лише знаючи будову речовини. До таких явищ відносяться, наприклад, процеси нагрівання та охолодження тіл, перетворення речовини з твердого стану на рідкий і газоподібний, утворення туману та ін.

Питання, яке будову мають речовини, займав людей ще давнини. Так було в V в. до н.е. давньогрецький мислитель Демокріт висловив думку, що речовина складається з найдрібніших частинок, невидимих ​​оком. Він вважав, що є межа поділу речовини. Цю останню неподільну частинку, що зберігає властивості речовини, він назвав атомом. Демокріт також вважав, що атоми безперервно рухаються і що речовини різняться числом атомів, їх розмірами, формою, порядком розташування.

Припущення древніх мислителів не відразу перетворилася на наукову ідею. Вона мала багато противників: Аристотель, зокрема, вважав, що тіло можна ділити до нескінченності. Справедливість тієї чи іншої гіпотези міг підтвердити лише досвід; здійснити його на той час було неможливо. Тому ідеї Демокріта були на якийсь час забуті. До них повернулися в епоху Відродження. У XVII-XVIII ст. були вивчені властивості газів, а потім у ХІХ ст. побудовано теорію будови речовини в газоподібному стані. Великий внесок у розвиток теорії будови речовини зробив російський учений М.В. Ломоносов (1711 -1765 р.р.), який вважав, що речовина складається з атомів, і, використовуючи ці уявлення, зумів пояснити такі явища, як випаровування, теплопровідність та ін.

2. В основі молекулярно-кінетичної теорії будови речовини лежать три положення.

Положення 1. Усі речовини складаються з частинок, між якими є проміжки.Такими частинками може бути молекули, атоми, іони.

Доказом цього становлять факти, встановлені під час спостережень та експериментів. До таких фактів належать стисливість тіл, розчинність речовин у воді та ін. Так, якщо розчинити трохи фарби у воді, то вода забарвиться. Якщо краплю цієї води помістити в іншу склянку з чистою водою, то ця вода також забарвиться, тільки колір її буде менш насиченим. Можна повторити цю операцію кілька разів. У кожному випадку розчин буде пофарбований, лише слабше, ніж у попередньому. Це означає, що крапля фарби поділяється на частинки. Наведені факти та описаний досвід дозволяють зробити висновок про те, що тіла не суцільні, вони складаються з невеликих частинок.

Про те, що тіла не суцільні, а між частинками, з яких вони складаються, існують проміжки, свідчить те, що газ в циліндрі можна стиснути поршнем, можна стиснути повітря в повітряній кулі, гумка або шматок гуми, тіла стискаються при охолодженні і розширюються при нагрівання. Так, ненагріта кулька вільно проходить через кільце, діаметр якого трохи більше діаметра кульки. Якщо кульку нагріти в полум'ї спиртівки, то вона в кільце не пройде.

3. З дослідів, які були розглянуті вище, випливає, що речовину можна розділити на окремі частинки, що зберігають її властивості. Проте існує певна межа поділу речовини, тобто. існує найменша частка речовини, яка зберігає його властивості. Меншої частки, яка зберігає властивості даної речовини, просто не існує.

Найменша частка речовини, яка зберігає її хімічні властивості, називається молекулою.

Слова "хімічні властивості" означають таке. Поварена сіль - це речовина, що є сполукою натрію і хлору (NaCl). Ця сполука має певні хімічні властивості, зокрема вона може вступати в реакцію з якоюсь іншою речовиною. При цьому і кристал солі, і молекула цієї хімічної сполуки будуть поводитись у реакції однаково. У цьому сенсі і кажуть, що молекула зберігає хімічні властивості цієї речовини.

4. Досліди, які були описані, говорять про те, що молекули мають невеликі розміри. Побачити їх неозброєним оком неможливо. Діаметр великих молекул приблизно 10-8 см.

Оскільки молекули такі малі, то в тілах їх міститься дуже багато. Так, в 1 см 3 повітря міститься 27 10 18 молекул.

Маса молекул, як і її розміри, дуже мала. Наприклад, маса однієї молекули водню дорівнює 3,3 10 -24 г або 3,3 10 -27 кг, а маса однієї молекули води - 3 10 -26 кг. Маса молекул однієї і тієї ж речовини однакова. В даний час маса та розміри молекул різних речовин визначені досить точно.

5. Молекули складаються з ще дрібніших частинок, які називаються атомами. Наприклад, молекулу води можна розділити на водень та кисень. Однак водень і кисень вже інші речовини, і вони мають властивості, відмінні від властивостей води. Розкласти молекулу води на такі речовини можна у процесі хімічної реакції.

Атом - найменша частка речовини, що не ділиться при хімічних реакціях.

Молекула води складається з двох атомів водню та одного атома кисню; молекула кухонної солі - з одного атома натрію та одного атома хлору. Молекула цукру більш складна: вона складається з атомів вуглецю, 12 атомів водню і 6 атомів кисню, а молекула білків складається з тисячі атомів.

Існують речовини, молекули яких містять однорідні атоми. Наприклад, молекула водню і двох атомів водню, молекула кисню - із двох атомів кисню.

У природі є речовини, які складаються не з молекул, та якщо з атомів. Їх називають простими. Прикладами таких речовин можуть бути алюміній, залізо, ртуть, олово та ін.

Будь-яка речовина, незалежно від того, як вона отримана, містить одні й ті самі атоми. Наприклад, молекула води, отримана при таненні льоду, або із соку ягід, або налита з-під крана, містить два атоми водню та один атом кисню. Молекула кисню, вилучена з атмосферного повітря або отримана в ході будь-якої хімічної реакції, містить два атоми кисню.

6. Положення 2. Молекули перебувають у безперервному безладному (хаотичному) русі. Оскільки молекули малі, то безпосередньо спостерігати та довести їхній рух неможливо. Однак цілий ряд експериментальних фактів і явищ, що спостерігаються, є наслідком руху молекул. До них відносяться насамперед броунівський рух та дифузія.

7. Положення 3. Молекули взаємодіють між собою, між ними діють сили та тяжіння та відштовхування.

Спостереження показують, що тіла не розпадаються окремі молекули. Тверді тіла, наприклад дерев'яний ціпок, металевий стрижень, важко розтягнути або зламати. Їх також важко і стиснути. Нелегко стиснути рідину в посудині. Гази стиснути легше, але все одно потрібно докласти цього зусилля.

Якщо тіла не розпадаються на молекули, очевидно, що молекули притягуються одна до одної. Взаємне тяжіння утримує молекули одна біля одної.

Якщо взяти два свинцеві циліндри і притиснути їх один до одного, а потім відпустити, то вони роз'єднаються. Якщо поверхні циліндрів зачистити і знову притиснути їх один до одного, то циліндри злипнуться. Вони не роз'єднаються навіть у тому випадку, якщо до нижнього циліндра підвісити вантаж масою кілька кілограмів. Цей результат можна пояснити так: циліндри утримуються разом, оскільки між молекулами діють сили тяжіння.

До того, як циліндри зачистили, вони роз'єднувалися, оскільки поверхні циліндрів мали нерівності, які були усунені під час зачистки. Поверхні стали гладкими, і це призвело до зменшення відстаней між молекулами, що знаходяться на поверхнях циліндрів, коли їх притиснули один до одного. Отже, сили тяжіння між молекулами діють на малих відстанях. Ці відстані рівні приблизно розмірів молекули. Саме тому не можна розбивши чашку та з'єднавши уламки, отримати цілу чашку. Не можна, розламавши ціпок на дві частини і з'єднавши їх, отримати цілий ціпок.

Поряд із силами тяжіння між молекулами діють сили відштовхування, які перешкоджають зближенню молекул. Це пояснює те, що тіла важко стиснути, стиснута пружина набуває початкової форми після припинення дії на неї зовнішньої сили. Це тому, що з стисненні молекули зближуються і сили відштовхування, діючі з-поміж них, зростають. Вони й приводять пружину у початковий стан.

При розтягуванні тіла сила відштовхування зменшується більшою мірою, ніж сила тяжіння. При стисканні тіла сила відштовхування збільшується більшою мірою, ніж сила тяжіння.

8. Речовини можуть перебувати в трьох агрегатних станах: у твердому, рідкому та газоподібному. Властивості тіл у різних агрегатних станах різні.

Так, тверде тіло має певну форму та певний обсяг. Його важко стиснути чи розтягнути; якщо його стиснути, а потім відпустити, воно, як правило, відновлює свою форму і обсяг. Винятком є ​​деякі речовини, твердий стан яких близький за своїми властивостями до рідин (пластилін, віск, вар).

Рідина набуває форми судини, в яку вона налита. Це свідчить, що рідина за умов Землі немає своєї форми. Тільки дуже маленькі краплі рідини мають свою форму – форму кулі.

Об'єм рідини змінити надзвичайно важко. Так, якщо набрати воду в насос, закрити отвір унизу і спробувати стиснути воду, навряд це вдасться. Це означає, що рідина має власний об'єм.

На відміну від рідини, обсяг газу змінити досить легко. Це можна зробити, стиснувши руками м'яч або повітряну кульку. Газ не має власного обсягу, він займає повністю об'єм судини, в якій знаходиться. Те саме можна сказати і про форму газу.

Таким чином, тверді тіла мають власні форму та об'єм, рідини мають власний об'єм, але не мають власної форми, гази не мають ні власного об'єму, ні власної форми. Тверді тіла та рідини важко стиснути, гази легко стискаються.

Пояснити ці властивості тіл можна, використовуючи знання про будову речовини.

Оскільки гази займають весь наданий їм обсяг, очевидно, що сили тяжіння між молекулами газу малі. І це означає, що молекули перебувають у порівняно великих відстанях друг від друга. У середньому вони вдесятеро більше відстаней між молекулами рідини. Це підтверджується тим, що гази легко стискаються.

Малі сили тяжіння впливають і характер руху молекул газу. Молекула газу рухається прямолінійно до зіткнення з іншою молекулою, внаслідок чого змінює напрямок свого руху і рухається прямолінійно до наступного зіткнення.

Тверді тіла важко стиснути. Це з тим, що молекули перебувають близько друг від друга і за невеликій зміні відстані з-поміж них різко зростають сили відштовхування. Порівняно велике тяжіння між молекулами твердих тіл призводить до того, що вони зберігають форму та обсяг.

Атоми або молекули більшості твердих тіл розташовані у певному порядку та утворюють кристалічні грати. На малюнку 63 зображено кристалічні грати кухонної солі. У вузлах кристалічних ґрат знаходяться атоми натрію (Na) і хлору (Cl). Частинки твердого тіла (атоми чи молекули) здійснюють коливальний рух щодо вузла кристалічної решітки.

У рідинах молекули розташовані досить близько одна до одної. Тому їх важко стиснути і вони мають свій обсяг. Проте сили тяжіння між молекулами рідини настільки великі, щоб рідина зберігала свою форму.

Характер руху молекул рідини дуже складний. Вони розташовуються негаразд упорядковано, як молекули твердих тіл, але у більшому порядку, ніж молекули газів. Молекули рідини здійснюють коливальний рух щодо положень рівноваги, проте з часом ці положення рівноваги зміщуються.

На малюнку 64 показано розташування молекул води в різних агрегатних станах: у твердому (в), рідкому (б), газоподібному (а).

Частина 1

1. Молекула – це

1) найдрібніша частка речовини
2) частка речовини, що зберігає її хімічні властивості
3) дрібна частка речовини, що зберігає всі його властивості
4) дрібна частка речовини, що зберігає його хімічні властивості

2. Про те, що між частинками речовини існують проміжки, свідчать:

А. Стиснення газів
Б. Поділ речовини на частини

Правильну відповідь

1) тільки А
2) тільки Б
3) і А, і Б
4) ні А, ні Б

3. При нагріванні стовпчика води у чайнику

1) зменшується середня відстань між молекулами води
2) збільшується середня відстань між молекулами води
3) збільшується обсяг молекул води
4) зменшується обсяг молекул води

4. При розтягуванні мідного дроту між молекулами

1) діють лише сили тяжіння
2) діють як сили тяжіння, так і сили відштовхування, але сили тяжіння більше сил відштовхування
3) діють як сили тяжіння, так і сили відштовхування, але сили відштовхування більше сил тяжіння
4) діють лише сили відштовхування

5. Тверде пружне тіло стиснули, поставивши на нього вантаж. Як змінилися сили взаємодії між молекулами речовини цього тіла?

1) збільшилися лише сили тяжіння
2) збільшилися лише сили відштовхування
3) збільшилися і сили тяжіння, і сили відштовхування, але сили тяжіння стали більшими, ніж сили відштовхування
4) збільшилися і сили тяжіння, і сили відштовхування, але сили відштовхування стали більшими, ніж сили тяжіння

6. У якому агрегатному стані знаходиться речовина, якщо вона не має власної форми, але має власний обсяг?

1) тільки в рідкому
2) тільки в газоподібному
3) у рідкому або газоподібному
4) тільки в твердому

7. У якому агрегатному стані знаходиться речовина, якщо вона не має ні власної форми, ні власного обсягу?

1) тільки в рідкому
2) тільки в газоподібному
3) у рідкому або газоподібному
4) тільки в твердому

8. Найменша впорядкованість у розташуванні частинок характерна для

1) газів
2) рідин
3) кристалічних тіл
4) аморфних тіл

9. У процесі переходу води з рідкого стану в кристалічний

1) збільшується відстань між молекулами
2) молекули починають притягуватися одна до одної
3) збільшується впорядкованість у розташуванні молекул
4) зменшується відстань між молекулами

10. При перетворенні льодяника з аморфного стану на кристалічний на його поверхні утворюються кристалики цукру. При цьому

1) суттєво збільшуються відстані між молекулами цукру
2) молекули цукру перестають хаотично рухатися
3) збільшується впорядкованість у розташуванні молекул цукру
4) суттєво зменшуються відстані між молекулами цукру

11. З переліку наведених нижче висловлювань виберіть два правильні та запишіть їх номери в таблицю.

1) Молекула – найдрібніша частка речовини.
2) Передача тиску рідиною та газом обумовлена ​​рухливістю їх молекул.
3) У не деформованому тілі сили тяжіння між молекулами дорівнюють силам відштовхування.
4) На малих відстанях між молекулами діють лише сили відштовхування.
5) Взаємодія між молекулами має гравітаційну природу.

12. З наведених тверджень виберіть два правильні та запишіть їх номери в таблицю.

1) Вода при переливанні з однієї судини в іншу набуває форми судини.
2) Дифузія у рідинах відбувається швидше, ніж у газах.
3) Молекули речовини перебувають у безперервному спрямованому русі.
4) За цієї температури всі молекули рухаються з однаковими швидкостями.
5) Вода розтікається по дерев'яному столу, оскільки сили взаємодії між молекулами води менші, ніж сили взаємодії між молекулами води та дерева.

Відповіді

Всі предмети та речі, які оточують нас щодня, складаються з різних речовин. При цьому ми звикли вважати предметами та речами тільки щось тверде – наприклад, стіл, стілець, чашку, ручку, книгу тощо.

Три стани речовини

А воду з-під крана або пар, що йде від гарячого чаю, ми за предмети та речі як би не рахуємо. Але все це також є частиною фізичного світу, просто рідини та гази знаходяться в іншому стані речовини. Отже, існує три стани речовини:тверде, рідке та газоподібне. І будь-яка речовина може бути в кожному з цих станів по черзі. Якщо ми дістанемо куб льоду з морозильника і його нагріватимемо, то він розтане і перетвориться на воду. Якщо ж ми залишимо конфорку включеною, то вода нагріється до 100 градусів за Цельсієм і незабаром перетвориться на пару. Таким чином, те саме речовина, тобто один і той же набір молекул, ми по черзі спостерігали в різних станах речовини. Але якщо молекули залишаються одні й самі, що тоді змінюється? Чому лід - твердий і зберігає свою форму, вода - легко набуває форми чашки, а пара - і зовсім розлітається у різні боки? Вся справа у молекулярній будові.

Молекулярна будова твердих тілтаке, що молекули розташовані одна до одної дуже близько (відстань між молекулами набагато менше розмірів самих молекул), а зрушити з місця молекули при такому розташуванні дуже важко. Тому тверді тіла зберігають об'єм та тримають форму. Молекулярна будова рідинихарактеризується тим, що відстань між молекулами приблизно дорівнює розміру самих молекул, тобто молекули розташовані не так близько, як у твердих тілах. А значить, їх легше рухати один щодо одного (тому рідини так легко набувають іншої форми), але сила тяжіння молекул все ще достатня, щоб молекули не розліталися і зберігали об'єм. А от молекулярна будова газу, Навпаки, не дозволяє газу ні тримати обсяг, ні зберігати форму. Причина в тому, що відстань між молекулами газу набагато більша за розміри самих молекул, і навіть найменші сили здатні зруйнувати цю хитку систему.

Причина переходу речовини в інший стан

Тепер з'ясуємо в чому причина переходу речовини з одного стану в інший. Наприклад, чому крига при нагріванні стає водою. Відповідь проста:теплова енергія конфорки перетворюється на внутрішню енергію молекул льоду. Отримавши цю енергію, молекули льоду починають коливатися дедалі швидше і, зрештою, виходять із підпорядкування сусідніх молекул. Якщо ми вимкнемо нагрівальний прилад, то вода так і залишиться водою, якщо ж залишимо увімкненим, то вода перетвориться на пару з вже відомої там причини.

Через те, що тверді тіла зберігають об'єм та форму, саме вони у нас асоціюються з навколишнім світом. Але якщо ми подивимося уважно, то виявимо, що гази та рідини також займають важливу частину фізичного світу. Наприклад, навколишнє повітря складається із суміші газів, головний з яких, азот, теж може бути рідиною - але для цього його треба охолодити до температури майже мінус 200 градусів за Цельсієм. А ось головний елемент звичайної лапочки – вольфрамову нитку – можна розплавити, тобто перетворити на рідину, навпаки лише при температурі 3422 градусів за Цельсієм.