Агрегатные состояния вещества

Агрегатные
состояния вещества
Виды агрегатных состояний
Объяснение
свойств вещества,
исходя из представлений о его
молекулярном строении,
составляет предмет
молекулярно-кинетической
теории вещества.

Взаимное расположение, характер движения и
взаимодействие молекул одного и того же
вещества, существенно зависящие от внешних
условий, характеризуют его агрегатное
состояние. Различают 4 агрегатных состояния
вещества:

Твердое, жидкое, газообразное,
плазменное.
 Фазовый
переход – переход
системы из одного агрегатного
состояния в другое.

(плавление, испарение, ионизация,
сублимация)

При фазовом переходе скачкообразно
изменяется какая-либо физическая
величина или симметрия системы.

Реализация того или иного агрегатного
состояния вещества зависит от соотношения
кинетической и потенциальной энергии
молекул, входящих в его состав.

Потенциальная энергия молекулы
характеризует степень её связи с другими
частицами.

Кинетическая энергия молекул
препятствует тенденции сцепления их
между собой.
Твёрдое тело

Вещество находится в твёрдом
состоянии, если средняя потенциальная
энергия притяжения молекул много
больше их средней кинетической
энергии.

Силы электрического отталкивания ядер молекул
противодействуют (на расстоянии, меньшем
диаметру молекулы) уменьшению расстояния
между молекулами, вызванному их взаимным
притяжением.

Каждая молекула занимает определённый объём в
пространстве, притягивая соседние молекулы и
одновременно отталкивая их, не давая занять то
место, где она сама расположена.
Благодаря такому взаимодействию молекулы плотно
заполняют пространство.

Молекулы в твёрдом теле располагаются
упорядоченно.

Известный голландский художник Моритц
Эсхер предложил много интересных и
оригинальных идей разбиения плоскости на
одинаковые объекты различной конфигурации.

Частицы твёрдого тела, образуя
кристаллическую решётку. колеблются около
некоторых средних положений равновесия,
называемых узлами кристаллической
решётки.

При деформации в твёрдом теле возникают
силы, стремящиеся восстановить его форму
и объём.
Жидкость

Вещество находится в жидком состоянии,
если средняя кинетическая энергия
молекул соизмерима со средней
потенциальной энергией их притяжения.
При
нагревании твёрдого тела средняя
кинетическая энергия молекул, колеблющихся
около положения равновесия, возрастает. Рост
кинетической энергии молекулы приводит к
увеличению амплитуды её колебаний.
Уменьшение энергии связи при нагревании
позволяет молекулам перескакивать из
одного положения равновесия в другое. В
результате нарушается правильное
расположение частиц, характерное для
кристаллической решётки твердого тела.
Происходит фазовый переход вещества из
твёрдого состояния в жидкое.

При фазовом переходе твёрдое тело –
жидкость происходит нарушение симметрии
системы. Относительные положения молекул
в жидкости не фиксированы.
Молекулы сравнительно медленно
изменяют положение друг относительно
друга.

Под действием внешней силы жидкость течет,
сохраняя свой объем, и принимает форму
сосуда.

Сжимаемость жидкости невелика и мало
отличается от сжимаемости
кристаллических твердых тел из-за
примерно одинаковой плотности упаковки
частиц вещества в этих агрегатных
состояниях.