Взаимодействие молекул. Свойства твёрдых, жидких и газообразных тел.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ.

Впервые подробно - Я.Д. Ван-дер-Ваальс (Голландия).

Природа сил - электромагнитная.

Силы короткодействующие

 

Зависимость от расстояния:  $\boldsymbol{{F}_{прит}\sim \frac{1}{{r}^{7}},\: {F}_{отталк}\sim \frac{1}{{r}^{13}}}$

Проекции  $\boldsymbol{{F}_{прит}<0,\: {F}_{отталк}>0}$.  График суммы - на рисунке справа.

На расстоянии r0, примерно равном сумме радиусов молекул, F = 0, т.к.  $\boldsymbol{{F}_{прит} = {F}_{отталк}}$. При r < r0 - отталкивание, при r > r0 - притяжение. Утолщенный участок - выполнение закона Гука (малые деформации).

На рисунке - график зависимости потенциальной энергии от расстояния.

При Eполн = E1: если частица движется справа налево из бесконечности, то в точке r0 потенциальная энергия минимальна. В точке r1  полная энергия равна потенциальной энергии отталкивания, а кинетическая энергия равна нулю - точка поворота. Дальше молекула движется в положительном направлении оси r и уходит в бесконечность

При Eполн = E2 < 0 молекула находится в потенциальной яме между точками поворота r2 и r3. Молекулы совершают колебания около друг друга.

 

СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ, ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ ТЕЛ.

Состояние

вещества.

Расположение частиц.

Характер движения частиц.

Соотношение между кинетической энергией молекул и потенциальной энергией межмолекулярного взаимодействия.

Некоторые свойства.

Твердое.

Расстояния сравнимы с размерами частиц. Истинно твердые тела имеют кристаллическую структуру (дальний порядок упорядоченности).

Колебания около положения равновесия.

Потенциальная много больше кинетической. Силы взаимодействия большие.

Сохраняют форму и объем. Упругость. Прочность. Твердость. Имеют определенную точку плавления и кристаллизации.

Жидкое

Расположены почти вплотную друг к другу. Наблюдается ближний порядок упорядоченности.

В основном колеблются около положения равновесия, изредка перескакивая в другое. С повышением температуры время оседлой жизни уменьшается.

Кинетическая энергия лишь незначительно меньше по модулю потенциальной энергии.

Сохраняют объем, но не сохраняют форму. Мало сжимаемы. Текучи.

Газообразное.

Расстояния много больше размеров частиц. Расположение совершенно хаотическое.

Хаотическое движение с многочисленными столкновениями. Скорости сравнительно большие.

Кинетическая энергия много больше потенциальной по модулю.

Не сохраняют ни форму, ни объем. Легко сжимаемы. Заполняют весь предоставленный им объем.


Источник: eduspb.com