Отличительные особенности жидкого и газообразного состояний вещества

Отличительные особенности жидкого и газообразного состояний вещества

Отличительные особенности жидкого и газообразного состояний вещества. Объект может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Каждое из этих состояний характеризуется специфическими свойствами, определяемыми свойствами атомно-молекулярной структуры объекта, которые напрямую связаны с силами взаимодействия между частицами (особенно молекулами). Такие силы притягательны и действуют в зависимости от расстояния между молекулами. На определенном расстоянии r = r0 сила взаимодействия равна нулю, но r r0 притягивает, а r 0 r0 отталкивает. В твердом кристалле молекулы расположены на расстоянии порядка r0 и образуют кристаллическую решетку.

Молекулярное движение, которое определяет тепловую энергию твердого тела, является нерегулярной молекулярной вибрацией вокруг стабильного центра. Эта стабильность сохраняет твердость в объеме и форме. Людмила Фирмаль

• Каждая молекула фактически не испытывает связывающего действия с другими молекулами, поэтому теоретически силы взаимодействия между ними можно игнорировать. Модель газа, в которой сила притяжения между молекулами полностью игнорируется, называется идеальным газом. Молекулы совершенного газа движутся равномерно и линейно, пока они не сталкиваются друг с другом. Под столкновением понимается внезапное изменение направления движения молекул из-за действия отталкивающих сил, которые быстро увеличиваются по мере приближения друг к другу. Поскольку молекулы движутся свободно и беспорядочно, газ расширяется в любом направлении бесконечно и принимает форму герметичного контейнера.

В этом случае стенка контейнера подвергается воздействию молекул газа. Сила, действующая на стенку контейнера молекулами на единицу площади стенки, называется давлением р. Общая масса молекул газа, содержащихся в единице объема, называется плотностью р. Давление, плотность и абсолютная температура T являются основными величинами, характеризующими состояние газа. Они называются термодинамикой Параметр состояния, включенный в уравнения Макроскопическое движение газа. Поскольку взаимодействие (притяжение) между молекулами твердого тела и газа сильнее, чем взаимодействие между молекулами самого газа, тангенциальное (сдвиговое) движение поверхности твердого тела приводит к смещению газового слоя, соприкасающегося с ним.

• В этом случае сила, необходимая для смещения слоя газа, может быть произвольно уменьшена, если слой газа действует в течение достаточного времени. Свойство вещества, которое деформируется бесконечно под воздействием любой малой силы сдвига, называется текучестью или текучестью. Все газы имеют это свойство. Однако это не означает, что сопротивление сдвигу отсутствует. Он всегда присутствует в реальном газе и называется вязкостью. Это будет подробно обсуждаться в разделе 1.4. Молекулярные жидкости являются промежуточными между кристаллическими твердыми веществами и газами. Информация о молекулярной структуре жидкости не такая полная, как информация о структуре твердого тела или газа. Считается, что молекулы жидкости расположены так же плотно, как и твердые молекулы. Это видно из равной плотности твердого вещества и его расплава.

В результате межмолекулярная сила и потенциальная энергия молекул жидкости имеют тот же порядок, что и твердые вещества. Жидкости, как и твердые вещества, поддерживают стабильный объем, который они занимают. Природа теплового движения молекул в жидкости сложнее, чем в твердом. Колебательная кинетическая энергия отдельных молекул в какой-то момент может быть достаточной для преодоления межмолекулярных связей. Во-вторых, эти молекулы имеют возможность прыгать в окружение других молекул, изменяя центр вибрации. Таким образом, каждая молекула в момент времени 0 *, называемая временем «стабильной жизни», находится в упорядоченной системе, содержащей несколько ближайших молекул. После скачка молекулы жидкости находятся в новых молекулах и расположены по-разному.

Согласно упрощенной модели тепловое движение молекулы жидкости проявляет нерегулярные колебания вокруг нескольких центров. Людмила Фирмаль

• Поэтому в жидкости наблюдается только ближний порядок молекулярного расположения. Молекулярные скачки происходят случайно, и новое местоположение не предопределено первым. В непрерывном и большом количестве быстрый перенос молекул из одного места в другое обеспечивает диффузию и текучесть жидкости. Когда сила сдвига приложена к границе жидкости, основное направление скачка выглядит как газ, а жидкость течет в направлении силы. Для большинства жидкостей сила может быть сколь угодно малой. Но есть заказанная жидкость. Некоторая молекулярная структура 9 Попытка вызвать сдвиг. Такая жидкость называется Пластиковые. Если время действия силы сдвига мало по сравнению с / *, непрерывного движения молекул не происходит, и жидкость выглядит как твердое тело.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Гидравлический удар в трубопроводах.
2. Движение неньютоновских жидкостей в трубах.
3. Гипотеза сплошности среды.
4. Плотность сплошной среды. Объемные свойства жидкостей и газов.