فاصله بین مولکول های مایع. فاصله بین مولکول ها در گازها، مایعات و جامدات

1. ساختار گاز، مایع و جامدات

تئوری جنبشی مولکولی باعث می شود تا بدانید که چرا این ماده ممکن است در حالت های گازی، مایع و جامد باشد.
گازها در گازها، فاصله بین اتم ها یا مولکول ها به طور متوسط \u200b\u200bچندین بار بیشتر از اندازه های مولکول ها ( شکل 8.5.) به عنوان مثال، در فشار اتمسفر، حجم کشتی ده هزار برابر بیشتر از حجم مولکول ها است.

گازها به راحتی فشرده می شوند، در حالی که فاصله متوسط \u200b\u200bبین مولکول ها کاهش می یابد، اما شکل مولکول تغییر نمی کند ( شکل 8.6.).

مولکول ها با سرعت های بزرگ - صدها متر در ثانیه - حرکت در فضا. پس از آن، آنها از یکدیگر جدا از یکدیگر در جهات مختلف مانند توپ های بیلیارد گزاف گویی می کنند. نیروهای ضعیف جاذبه مولکول های گاز قادر به حفظ آنها در میان یکدیگر نیستند. از این رو گازها می توانند بزرگتر شوند. آنها هر دو فرم یا حجم را حفظ نمی کنند.
ضربات متعدد مولکول ها در مورد دیواره کشتی باعث ایجاد فشار گاز می شود.

مایعات. مولکول های مایع تقریبا نزدیک به یکدیگر قرار دارند ( شکل 8.7.) بنابراین، مولکول مایع به طور متفاوت از مولکول گاز عمل می کند. در مایعات، به اصطلاح به اصطلاح همسایه وجود دارد، به عنوان مثال، ترتیب مرتب شده از مولکول ها در فاصله های برابر با چندین قطر مولکولی نگهداری می شود. مولکول در نزدیکی موقعیت تعادل آن قرار می گیرد، در مواجهه با مولکول های همسایه. فقط از زمان به زمان، آن را "پرش" دیگر، سقوط به یک موقعیت تعادل جدید. در این موقعیت از تعادل، نیروی انفجار برابر با قدرت جاذبه است، یعنی قدرت کل تعامل مولکول صفر است. زمان زندگی اسمیر مولکول های آب، به عنوان مثال، زمان نوسانات آن در مورد یک موقعیت تعادل خاص در دمای اتاق برابر با میانگین 10 تا 11 ثانیه است. زمان یک نوسان به طور معنی داری کمتر است (10 -12 -10 -13 ثانیه). با افزایش دمای، زمان مولکول های زندگی حل و فصل کاهش می یابد.

ماهیت جنبش مولکولی در مایعات برای اولین بار توسط فیزیکدان شوروی Ya.i. Freklem تاسیس شده است، امکان درک خواص اساسی مایعات را فراهم می کند.
مولکول های مایع به طور مستقیم به یکدیگر قرار دارند. با کاهش حجم قدرت انفجار، بسیار بالا می شود. این توضیح داده شده است فشرده سازی کوچک مایعات.
معروف، مایع مایعات، I.E. فرم خود را ذخیره نکنید. شما می توانید این را توضیح دهید نیروی خارجی به میزان قابل توجهی تعداد روپوش مولکول ها را در ثانیه تغییر نمی دهد. اما جهش های مولکول ها از یک موقعیت حل و فصل به دیگری به طور عمده در جهت نیروی خارجی رخ می دهد ( شکل 8.8.) به همین دلیل است که مایع جریان دارد و شکل کشتی را می گیرد.

بدن جامد اتم ها یا مولکول های بدن جامد، در مقایسه با اتم ها و مولکول های مایعات، در مورد موقعیت های تعادل خاصی تغییر می کنند. به همین دلیل، بدن های جامد نه تنها حجم را حفظ کنید، بلکه همچنین. انرژی بالقوه تعامل مولکول های جامد به طور قابل توجهی بیشتر انرژی جنبشی آنها است.
یکی دیگر از تمایز مهم بین مایعات و بدن های جامد وجود دارد. مایع را می توان با جمعیت مردم مقایسه کرد که افراد فردی بی قرار هستند بی قرار هستند و یک بدن جامد شبیه به یک گروه جامد از همان افرادی است که در شب نیستند، اما چندین فاصله را در میان خود قرار می دهند. اگر مراکز موقعیت های تعادلی اتم ها یا یون های جامد را متصل کنید، کوره های مکانی صحیح نامیده می شود کریستال.
ارقام 8.9 و 8.10 نشان دهنده شبکه های کریستال نمک آشپزی و الماس است. نظم داخلی در محل اتم های کریستال منجر به شکل های هندسی خارجی می شود.

شکل 8.11 الماس یوکوت را نشان می دهد.

در فاصله گاز L بین مولکول ها بسیاری از اندازه های بیشتر مولکولی 0: " l \u003e\u003e r 0
در مایعات و Solid Tell≈R 0. مولکول های مایع در ناراحتی قرار دارند و از زمان به زمان از یک موقعیت حل و فصل به دیگری پرش می کنند.
اجسام جامد کریستالی مولکول ها (یا اتم ها) به شدت مرتب شده اند.

2 گاز کامل در تئوری جنبشی مولکولی

مطالعه هر زمینه فیزیک همیشه با معرفی یک مدل خاص آغاز می شود، که در آن مطالعه در حال انجام است. به عنوان مثال، هنگامی که ما سینماتیک را مطالعه کردیم، مدل بدن یک نقطه مادی بود، و غیره همانطور که قبلا حدس زده اید، مدل هرگز به فرآیندهای واقعی مربوط نیست، اما اغلب آن بسیار نزدیک به این مکاتبات است.

فیزیک مولکولی، و به ویژه MTT، هیچ استثنائی نیست. بسیاری از دانشمندان بر روی مشکل توصیف مدل، از قرن هجدهم شروع به کار کردند: M. Lomonosov، D. Joule، R. Clausius (شکل 1). در واقع، در واقع، در سال 1857 مدل گاز ایده آل را معرفی کرد. یک توضیح کیفی از خواص اساسی یک ماده بر اساس نظریه مولکولی جنبشی، به ویژه دشوار نیست. با این حال، این نظریه روابط کمی بین مقادیر اندازه گیری شده بر آزمایش (فشار، دما، و غیره) و خواص مولکول ها را تعیین می کند، تعداد آنها و سرعت حرکت آنها بسیار پیچیده است. در گاز تحت فشار نرمال، فاصله بین مولکول ها چندین بار بیشتر از ابعاد آنها است. در این مورد، نیروی متقابل مولکول ها به کوچک و انرژی جنبشی مولکول های مولکول های بسیار بیشتری نسبت به انرژی تعامل بیشتری برخوردار است. مولکول های گاز را می توان در نظر گرفت نقاط ماده یا توپ های جامد بسیار کوچک. بجای غزه واقعی، بین مولکول های آن، نیروهای متقابل پیچیده ای وجود دارد، ما آن را در نظر خواهیم گرفت مدل گاز کامل است.

گاز کامل- مدل گاز، که در آن مولکول ها و اتم های گاز به عنوان بسیار کوچک (اندازه های خطرناک) توپ های الاستیک نشان داده شده است که با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند (بدون تماس مستقیم)، اما تنها صورت (نگاه کنید به شکل 2).

لازم به ذکر است که هیدروژن Rarefied (تحت فشار بسیار کم) تقریبا به طور کامل مدل های گاز ایده آل را برآورده می کند.

شکل. 2

گاز کامل - این گاز است، تعامل بین مولکول های آن ناچیز است. به طور طبیعی، در برخورد مولکول های گاز کامل بر آنها نیروی انفجاری وجود دارد. از آنجا که مولکول های گاز ما می توانیم با توجه به مدل به عنوان نقاط مواد در نظر گرفته شود، پس از آن ما ابعاد مولکول ها را نادیده می گیریم، با توجه به اینکه حجم آنها اشغال بسیار کمتر از حجم کشتی است.
به یاد بیاورید که تنها آن خواص سیستم واقعی در مدل فیزیکی مورد توجه قرار گرفته است، که کاملا ضروری است برای توضیح الگوهای مورد مطالعه رفتار این سیستم. هیچ مدل نمی تواند تمام خواص سیستم را منتقل کند. در حال حاضر ما باید یک کار نسبتا باریک را حل کنیم: برای محاسبه با کمک یک نظریه مولکولی-جنبشی، فشار گاز کامل بر روی دیوارهای کشتی. برای این مشکل، مدل گاز ایده آل کاملا رضایت بخش است. این منجر به نتایج تایید شده توسط تجربه می شود.

3. فشار گاز در تئوری جنبشی مولکولی اجازه دهید گاز در یک کشتی بسته باشد. فشار سنج فشار گاز را نشان می دهد p 0. این فشار چگونه رخ می دهد؟
هر مولکول گاز، ضربه زدن به دیوار، برای یک دوره کوچک از زمان بر روی آن عمل می کند با برخی از نیروی. به عنوان یک نتیجه از ضربات نامنظم دیوار، فشار به سرعت در حال تغییر در طول زمان به شرح زیر است به شرح زیر است که در شکل 8.12 نشان داده شده است. با این حال، اقدامات ناشی از ضربه های مولکول های فردی بسیار ضعیف است که آنها مانومتر ثبت نشده اند. اندازه گیری فشار، نیروی متوسط \u200b\u200bرا که بر روی هر واحد از سطح سطح عنصر سنجش آن - غشا عمل می کند، ثبت می کند. با وجود تغییرات فشار کوچک، میانگین فشار متوسط p 0عملا معلوم می شود مقدار معینی کاملا، از آنجا که بسیاری از ضربات در مورد دیوار وجود دارد، و توده های مولکول ها بسیار کوچک هستند.

گاز کامل یک مدل گاز واقعی است. بر اساس این مدل، مولکول گاز را می توان به عنوان نقاط مادی مشاهده کرد، تعامل آن تنها در برخورد آنها رخ می دهد. مواجهه با دیوار، مولکول های گاز فشار بر آن را فشار می دهند.

4. Micro و Macroparameters میکرو و گاز

حالا شما می توانید به توصیف پارامترهای گاز ایده آل بروید. آنها به دو گروه تقسیم می شوند:

پارامترهای گاز کامل

به عبارت دیگر، میکروپارامیتر شرایط ذرات جداگانه را توصیف می کند و ماکروپاررامتر وضعیت کل بخشی از گاز (Macotel) را توصیف می کند. ما اکنون یک رابطه را بنویسیم که برخی از پارامترها را با دیگران متصل می کند یا معادله اصلی MKT:

در اینجا: میانگین سرعت ذرات؛

تعریف. - تمرکز ذرات گاز - تعداد ذرات در هر واحد حجم؛ ؛ واحد - .

5. مولکول های سرعت سرعت سرعت

برای محاسبه فشار متوسط، شما باید سرعت متوسط \u200b\u200bمولکول ها را بدانید (دقیق تر، سرعت متوسط \u200b\u200bسرعت). این یک سوال ساده نیست. شما به این واقعیت عادت کرده اید که سرعت هر ذره دارد. سرعت متوسط \u200b\u200bمولکول ها بستگی به حرکت تمام ذرات دارد.
مقادیر متوسط. از همان ابتدا لازم است تلاش های خود را برای ردیابی حرکت تمام مولکول هایی که از آن گاز تشکیل شده است، رها کنید. آنها بیش از حد هستند و آنها بسیار دشوار هستند. ما نیازی به دانستن اینکه چگونه هر مولکول در حال حرکت است. ما باید بدانیم که چگونه نتیجه حرکت تمام مولکول های گاز است.
ماهیت حرکت کل کل مولکول های گاز از تجربه شناخته شده است. مولکول ها در یک جنبش کثیف (حرارتی) دخیل هستند. این به این معنی است که سرعت هر مولکول می تواند هر دو بسیار بزرگ و بسیار کوچک باشد. جهت حرکت مولکول ها با برخورد های خود با یکدیگر تغییر می کند.
با این حال، سرعت مولکول های فردی می تواند باشد میانگین ارزش ماژول این سرعت ها کاملا تعریف شده است. به همان شیوه، رشد دانش آموزان در کلاس نابرابر، اما ارزش متوسط \u200b\u200bآن یک عدد مشخص است. برای پیدا کردن این تعداد، لازم است رشد دانش آموزان فردی را از بین ببریم و این مقدار را با تعداد دانش آموزان تقسیم کنیم.
سرعت متوسط \u200b\u200bسرعت. در آینده، ما به مقدار متوسط \u200b\u200bسرعت نه سرعت و مربع سرعت نیاز داریم. متوسط \u200b\u200bانرژی جنبشی مولکول ها به این مقدار بستگی دارد. و متوسط \u200b\u200bانرژی جنبشی مولکول ها، همانطور که ما به زودی متقاعد خواهیم شد، بسیار پراهمیت در کل نظریه جنبشی مولکولی.
ماژول های سرعت مولکول های گاز فردی را از طریق آن نشان می دهد. سرعت متوسط \u200b\u200bسرعت توسط فرمول زیر تعیین می شود:

جایی که n. - تعداد مولکول ها در گاز.
اما مربع ماژول هر بردار برابر با مجموع مربعات پیش بینی های آن در محور مختصات است آه، OY، اوز. از این رو

مقادیر متوسط \u200b\u200bمقادیر را می توان با فرمول هایی مانند فرمول (8.9) تعیین کرد. نسبت ابعاد بین ارزش متوسط \u200b\u200bو میانگین مقادیر متوسط \u200b\u200bمربعات پیش بینی ها به عنوان نسبت (8.10) وجود دارد:

در واقع، برابری (8.10) برای هر مولکول منصفانه است. انجام چنین مساوی برای مولکول های فردی و تقسیم هر دو بخش از معادله به دست آمده به تعداد مولکول ها n.ما به فرمول می رویم (8.11).
توجه! به عنوان جهت سه محور آه، OY و اوزبا توجه به حرکت تصادفی مولکول ها برابر است، مقادیر متوسط \u200b\u200bمربعات پیش بینی های سرعت برابر با یکدیگر هستند:

ببینید، از هرج و مرج، یک الگوی خاص را شناور می کند. آیا می توانید آن را کشف کنید؟
با توجه به نسبت (8.12)، به جای آن، فرمول (8.11) را جایگزین می کنیم. سپس برای مربع متوسط \u200b\u200bپروژکتور سرعت، ما دریافت می کنیم:

به عنوان مثال، مربع پیش بینی میانگین سرعت، 1/3 از میدان متوسط \u200b\u200bخود را دارد. Multiplier 1/3 به دلیل سه بعدی فضا ظاهر می شود و بر این اساس، وجود سه پیش بینی از هر بردار است.
سرعت مولکول ها به صورت تصادفی تغییر می کند، اما مربع متوسط \u200b\u200bسرعت مقدار مشخصی دارد.

6. معادله اصلی نظریه سینتیک مولکولی
ما نتیجه گیری معادله اصلی تئوری های مولکولی-جنبشی گازها را ادامه می دهیم. در این معادله، وابستگی فشار گاز از انرژی جنبشی متوسط \u200b\u200bمولکول های آن ایجاد شده است. پس از خروجی این معادله در قرن نوزدهم. و اثبات تجربی عدالت او، توسعه سریع یک نظریه کمی را آغاز کرد که امروز ادامه دارد.
اثبات تقریبا هر بیانیه ای در فیزیک، برداشت هر معادله را می توان با درجه های مختلفی از شدت و متقاعد کردن انجام داد: بسیار ساده، بیشتر یا کمتر به شدت یا با سختی کامل، مقرون به صرفه علم مدرن.
خروجی دقیق معادله تئوری مولکولی جنبشی گازها بسیار پیچیده است. بنابراین، ما محدود به یک نتیجه به شدت ساده و دقیق از معادله است. با وجود تمام ساده سازی، نتیجه درست خواهد شد.
خروجی معادله اصلی. فشار گاز بر روی دیوار را محاسبه کنید سی دی کشتی آ ب پ ت. مربع S.عمود بر محور مختصات گاو (شکل 8.13).

هنگامی که شما به مولکول در مورد دیوار ضربه، تغییرات ضربه خود را :. از آنجا که ماژول سرعت مولکول هنگام ضربه زدن تغییر نمی کند، . با توجه به قانون دوم نیوتن، تغییر در پالس مولکول برابر با قدرت دیوار کشتی بر روی آن، و با توجه به قانون سوم نیوتن، انگیزه در ماژول نیرویی که مولکول است دیوار را تحت تاثیر قرار داده است. بنابراین، به عنوان یک نتیجه از تاثیر مولکول بر روی دیوار، نیروی، انگیزه، آن را برابر است.

فاصله متوسط \u200b\u200bبین مولکول های بخار آب اشباع شده در 100 درجه سانتیگراد چیست؟

شماره کار 4.1.65 از "مجموعه وظایف برای آماده سازی برای امتحان ورودی در فیزیک Ugntu "

داده شده:

\\ (t \u003d 100 ^ \\ circ \\) c، \\ (l -؟ \\)

راه حل مشکل:

بخار آب را در برخی از مقادیر دلخواه برابر با \\ (\\ nu \\) مول در نظر بگیرید. برای تعیین حجم \\ (v \\)، که توسط این مقدار بخار آب اشغال شده، شما باید از معادله Klapaireron-Mendeleev استفاده کنید:

در این فرمول \\ (R \\) یک ثابت گاز جهانی است که برابر با 8.31 J / (mol · k) است. فشار بخار آب اشباع شده \\ (p \\) در دمای 100 درجه سانتیگراد 100 کیلوگرم است واقعیت معروفو هر دانش آموز باید او را بشناسد.

برای تعیین مقدار مولکول های بخار آب \\ (n \\)، ما از فرمول زیر استفاده می کنیم:

در اینجا \\ (n_a \\) تعداد Avogadro، برابر با 6.023 · 10 23 1 / mol است.

سپس هر مولکول حساب برای مکعب حجم \\ (v_0 \\)، به وضوح توسط فرمول تعیین شده است:

\\ [(v_0) \u003d \\ frac (v) (n) \\]

\\ [(v_0) \u003d \\ frac ((\\ nu rt)) ((p \\ nu (n_a))) \u003d \\ frac ((rt)) ((p (n_a))) \\]

در حال حاضر به نمودار به کار نگاه کنید. هر مولکول به طور مشروط در مکعب خود، فاصله بین دو مولکول ممکن است از 0 تا \\ (2d \\) متفاوت باشد، جایی که \\ (d \\) طول لبه مکعب است. متوسط \u200b\u200bفاصله \\ (l \\) برابر طول لبه کوبا برابر خواهد بود (D \\):

طول لبه \\ (d \\) را می توان مانند این یافت:

در نتیجه، ما چنین فرمول را دریافت خواهیم کرد:

ما درجه حرارت را در مقیاس کلوین ترجمه می کنیم و پاسخ را در نظر می گیریم:

پاسخ: 3.72 نانومتر.

اگر شما راه حل را درک نمی کنید و شما نوعی سوال دارید یا یک خطا را پیدا کرده اید، پس از آن، نظر خود را در زیر قرار دهید.

تئوری جنبشی مولکولی توضیح می دهد که تمام مواد را می توان در سه قرار داد حالت های جمع آوری شده: در جامد، مایع و گازی. به عنوان مثال، یخ، آب و بخار آب. اغلب پلاسما شرایط چهارم ماده را در نظر گرفته است.

حالت های کل ماده (از لاتین aggrego - من پیوستن، پیوند) - وضعیت همان ماده، انتقال بین آنها همراه با تغییر در خواص فیزیکی آن است. این تغییر در حالت های کل ماده است.

در هر سه حالت مولکول همان ماده، آنها از یکدیگر متفاوت نیستند، تنها محل آنها، ماهیت حرکت حرارتی و نیروهای تعامل بین مولکولی تغییر می کند.

حرکت مولکول ها در گازها

در گازها، فاصله بین مولکول ها و اتم ها به طور قابل توجهی بزرگتر از ابعاد مولکول ها است و نیروهای جاذبه بسیار کوچک هستند. بنابراین، گازها فرم خود و مقدار دائمی خود را ندارند. گازها به راحتی فشرده می شوند زیرا نیروهای انفجاری در فاصله های بزرگ همچنین کوچک است. گازها دارای یک ملک برای گسترش به طور نامحدود، پر کردن تمام حجم ارائه شده به آنها. مولکول های گاز در حال حرکت هستند سرعت های بزرگ، برخورد با یکدیگر، گزاف گویی جدا از یکدیگر در جهات مختلف. ضربات متعدد مولکول ها در مورد دیوار کشتی ایجاد فشار گاز.

حرکت مولکول ها در مایعات

در مایعات، مولکول نه تنها در نزدیکی موقعیت تعادل قرار می گیرد، بلکه یک پرش از یک موقعیت تعادل در همسایگی دارد. این جهش ها به صورت دوره ای رخ می دهد. زمان قطع بین چنین جهش نامیده شد میانگین زمان حل و فصل (یا میانگین آرامش زمان) و توسط نامه نشان داده شده است؟ به عبارت دیگر، زمان آرامش زمان نوسانات مربوط به یک موقعیت مشخصی از تعادل است. در دمای اتاق، این بار به طور متوسط \u200b\u200b10 تا 11 ثانیه است. زمان یک نوسان 10 -12 ... 10 -13 ثانیه است.

زمان زندگی کلاس درس با افزایش دما کاهش می یابد. فاصله بین مولکول های مایع کمتر از ابعاد مولکول ها است، ذرات نزدیک به یکدیگر قرار دارند و جاذبه بین مولکولی بزرگ است. با این وجود، محل مولکول های مایع به شدت در طول حجم مرتب نشده است.

مایعات، مانند بدن های جامد، حجم خود را حفظ می کنند، اما فرم خود را ندارند. بنابراین، آنها شکل کشتی را می گیرند که در آن وجود دارد. مایع دارای چنین اموال است سیالیت. با توجه به این ویژگی، مایع به تغییر شکل مقاومت نمی کند، آن را کمی فشرده و آن را مشخصات فیزیکی همان در تمام جهات داخل مایع (ایزوتراپی مایعات). برای اولین بار، ماهیت جنبش مولکولی در مایعات توسط یوکوف ایلیچ فریلل فیزیکدان شوروی تاسیس شد (1894 تا 1952).

حرکت مولکول ها در بدن های جامد

مولکول ها و اتم های بدن جامد در یک سفارش خاص قرار دارند شبکه کریستال . چنین جامدات بلورین نامیده می شود. اتم ها حرکات نوسانی را در نزدیکی موقعیت تعادل قرار می دهند و جاذبه بین آنها بسیار بزرگ است. بنابراین، بدن های جامد در شرایط عادی حجم را حفظ می کنند و فرم خود را دارند.

فیزیک

تعامل بین اتم ها و مولکول های ماده. ساختار جامد، مایع و گازی بدن

بین مولکول های ماده در همان زمان قدرت جاذبه و نیروی انفجار عمل می کنند. این نیروها تا حد زیادی وابسته به فاصله بین مولکول ها هستند.

با توجه به آزمایش I. مطالعات نظری نیروهای متقابل بین مولکولی به طور معکوس متناسب هستند nth درجه فاصله بین مولکول ها:

کجا برای نیروهای جاذبه n \u003d 7، و برای نیروهای انفجار.

تعامل دو مولکول را می توان با استفاده از گراف وابستگی پروژکتور نیروهای حاصل از جذب و تحریک مولکول ها از فاصله R از مراکز خود توصیف کرد. ما محور R را از مولکول 1 ارسال خواهیم کرد، که مرکز آن با منشاء مختصات، به مرکز مولکول 2 از آن هماهنگ می شود (شکل 1).

سپس پیش بینی نیروی انفجار مولکول 2 از مولکول 1 در محور R مثبت خواهد بود. طرح ریزی قدرت جذب مولکول 2 به مولکول 1 منفی خواهد بود.

نیروی انفجار (شکل 2) نیروهای جذابی بیشتری در فاصله های کم است، اما با افزایش R. کاهش می یابد نیروهای جاذبه نیز به سرعت با افزایش R کاهش می یابند، بنابراین، از یک فاصله مشخص، تعامل مولکول ها را می توان نادیده گرفت. بزرگترین RM فاصله، که در آن مولکول ها هنوز هم تعامل دارند، شعاع عمل مولکولی نامیده می شود .

نیروی انفجار در ماژول برابر نیروهای جاذبه است.

فاصله مربوط به تعادل پایدار است موقعیت متقابل مولکول ها.

در حالت های مختلف کل ماده، فاصله بین مولکول های آن متفاوت است. از این رو تفاوت در تعامل قدرت مولکول ها و اختلاف معنی داری در ماهیت حرکت مولکول های گازها، مایعات و جامدات است.

در گازهای فاصله بین مولکول ها چند برابر بیشتر از ابعاد مولکول ها است. در نتیجه، نیروی تعامل بین مولکول های گاز کوچک است و انرژی جنبشی حرکت حرارتی مولکول ها به مراتب بیش از انرژی بالقوه تعامل آنها است. هر مولکول آزادانه از مولکول های دیگر با سرعت های بزرگ (صدها متر در ثانیه) حرکت می کند، ماژول جهت و سرعت را در برخورد با مولکول های دیگر تغییر می دهد. طول طیف آزاد از مولکول های گاز بستگی به فشار و دمای گاز دارد. تحت شرایط عادی

در مایعات، فاصله بین مولکول ها به طور قابل توجهی کمتر از گازها است. نیروهای متقابل بین مولکول ها بزرگ هستند و انرژی جنبشی حرکت مولکول ها با انرژی بالقوه تعامل آنها منطبق است، در نتیجه مولکول های مایع نوسانات در مورد موقعیت تعادل خاصی را ایجاد می کنند، سپس به موقعیت های تعادلی جدید پرش می کنند دوره های کوچک از زمان، که منجر به جریان مایع می شود. بنابراین، مولکول های مایع عمدتا حرکات نوسان و ترجمه را تشکیل می دهند. که در بدنه های جامد نیروهای متقابل بین مولکول ها بسیار زیاد است که انرژی جنبشی حرکت مولکول ها بسیار کمتر از انرژی بالقوه تعامل آنها است. مولکول ها تنها نوسانات را با دامنه کوچکی در مورد موقعیت دائمی تعادل - گره شبکه کریستال ایجاد می کنند.

این فاصله را می توان برآورد کرد، دانستن تراکم ماده و توده مولر. تمرکز -تعداد ذرات در هر واحد حجم با تراکم ارتباط دارد توده مولر و تعداد Avogadro توسط نسبت.

فیزیک. مولکول ها. محل مولکول ها در فاصله گازی، مایع و جامد.

1. 
   
   
2. در حالت گازی مولکول با یکدیگر متصل نیست، در فاصله ای بالا از یکدیگر قرار دارند. جنبش براونیا گاز می تواند نسبتا آسان برای فشرده سازی باشد.
   در مایع - مولکول نزدیک به یکدیگر، نوسان با هم. تقریبا در فشرده سازی نیست
   در Firdom - مولکول ها سخت هستند (در شبکه های کریستالی)، هیچ مولکول وجود ندارد. فشرده سازی متوقف نمی شود
3. ساختار ماده و شروع شیمی:
   http://samlib.ru/a/anemow_e_m/aa0.shtml
   (بدون ثبت نام و پیام های اس ام اس، در یک فرمت متن مفید: شما می توانید از CTRL + C استفاده کنید)
4. این غیر ممکن است با این واقعیت که مولکول در حالت جامد حرکت نمی کند، موافق نیست.

   حرکت مولکول ها در گازها

   در گازها، فاصله بین مولکول ها و اتم ها به طور قابل توجهی بزرگتر از ابعاد مولکول ها است و نیروهای جاذبه بسیار کوچک هستند. بنابراین، گازها فرم خود و حجم ثابت خود را ندارند. گازها به راحتی فشرده می شوند، زیرا قدرت انفجار در فاصله های طولانی نیز کوچک است. غزه دارای اموال به گسترش نامحدود، پر کردن کل حجم ارائه شده به آنها است. مولکول های گاز با سرعت بسیار زیاد حرکت می کنند، با یکدیگر مواجه می شوند، از یکدیگر جدا می شوند. ضربات متعدد مولکول ها در مورد دیواره کشتی باعث ایجاد فشار گاز می شود.

   حرکت مولکول ها در مایعات

   در مایعات، مولکول نه تنها در نزدیکی موقعیت تعادل قرار می گیرد، بلکه یک پرش از یک موقعیت تعادل در همسایگی دارد. این جهش ها به صورت دوره ای رخ می دهد. بخش زمانی بین این جهش، نام میانگین زمان زندگی حل و فصل (یا میانگین زمان آرام سازی) بود و توسط نامه نشان داده شده است؟ به عبارت دیگر، زمان آرامش زمان نوسانات در مورد یک موقعیت تعادل خاص است. در دمای اتاق، این بار به طور متوسط \u200b\u200b10-11 ثانیه است. زمان یک نوسان 10-1210-13 ثانیه است.

   زمان زندگی کلاس درس با افزایش دما کاهش می یابد. فاصله بین مولکول های مایع کمتر از ابعاد مولکول ها است، ذرات نزدیک به یکدیگر قرار دارند و جاذبه بین مولکولی بزرگ است. با این وجود، محل مولکول های مایع به شدت در طول حجم مرتب نشده است.

   مایعات، مانند بدن های شرکت، حجم خود را حفظ می کنند، اما فرم خود را ندارند. بنابراین، آنها شکل کشتی را می گیرند که در آن وجود دارد. مایع دارای چنین دارایی به عنوان سیالیت است. با توجه به این ویژگی، مایع در برابر تغییر شکل مقاومت نمی کند، آن کمی فشرده شده است، و خواص فیزیکی در تمام جهات داخل مایع (ایزوتراپی مایعات) یکسان است. برای اولین بار، ماهیت حرکت مولکولی در مایعات توسط فیزیکدان شوروی Yakov Ilyich Frenkel (1894 1952) تاسیس شد.

   حرکت مولکول ها در بدن های شرکت

   مولکول ها و اتم های بدن بدن در یک نظم خاص قرار دارند و یک شبکه کریستال را تشکیل می دهند. چنین جامدات بلورین نامیده می شود. اتم ها حرکات نوسانی را در نزدیکی موقعیت تعادل قرار می دهند و جاذبه بین آنها بسیار بزرگ است. بنابراین، بدن های ثابت در شرایط عادی حجم را حفظ می کنند و فرم های خود را دارند

5. در Gaseous متحرک تصادفی، سوار شد
   در مایع در حال حرکت مطابق با یکدیگر
   در جامد - حرکت نکنید.

در نظر بگیرید که چگونه بسته به فاصله بین مولکول ها، پیش بینی نیروی متقابل حاصل از آنها به اتصال مستقیم مراکز مولکول ها تغییر می کند. اگر مولکول ها در فاصله ها بیش از ابعاد خود چندین بار هستند، پس قدرت تعامل بین آنها تاثیر نمی گذارد. قدرت تعامل بین مولکول ها کوتاه مدت است.

در فاصله های بیش از 2-3 قطر مولکول ها، نیروی انفجار تقریبا برابر با صفر است. فقط نیروی جاذبه قابل توجه است. همانطور که فاصله کاهش می یابد، نیروی جاذبه افزایش می یابد و نیروی انفجار در همان زمان آغاز می شود. این نیرو به سرعت افزایش می یابد زمانی که پوسته های الکترونیکی مولکول ها شروع به همپوشانی می کنند.

شکل 2.10 گرافیکی وابستگی طرح را نشان می دهد F. r. قدرت تعامل مولکول ها از فاصله بین مراکز آنها. در فاصله r. 0، تقریبا مقدار مساوی مولکول های شعاعی F. r. = 0 از آنجا که نیروی جاذبه برابر با ماژول قدرت انفجار است. برای r. > r. 0 بین مولکول ها نیروی جاذبه است. طرح ریزی نیروی عمل بر روی مولکول مناسب منفی است. برای r. < r. 0 یک نیروی انفجاری با ارزش مثبت طرح ریزی وجود دارد F. r. .

منشا قدرت کشش

وابستگی نیروهای تعامل مولکول ها از فاصله بین آنها، ظهور نیروی کشش را در طول فشرده سازی و تنش تلقی می کند. اگر سعی کنید مولکول ها را به فاصله بفرستید، کمتر G0، سپس نیروی جلوگیری از نزدیک شدن. برعکس، هنگامی که مولکول ها از یکدیگر جدا می شوند، نیروی جاذبه ای که مولکول ها را به موقعیت های اولیه بازگرداند پس از قرار گرفتن در معرض خارجی متوقف می شود.

با جابجایی کوچکی از مولکول ها از موقعیت های تعادلی، قدرت جاذبه یا انفجار به صورت خطی با افزایش جابجایی افزایش می یابد. در بخش کوچکی، منحنی را می توان به عنوان یک خط مستقیم محسوب می شود (بخش ضخیم از منحنی در شکل 2.10). به همین دلیل، با تغییر شکل های کوچک، به نظر می رسد یک قانون عادلانه از یک دزد است، که بر اساس آن نیروی کششی متناسب با تغییر شکل است. با جابجایی های بزرگ مولکول ها، قانون دزد در حال حاضر ناعادلانه است.

از آنجا که در طی تغییر شکل بدن، فاصله بین تمام مولکول ها تغییر می کند، سهم لایه های همسایه مولکول ها یک قطعه جزئی از تغییر شکل عمومی است. بنابراین، قانون دوچرخه در تغییر شکل، در میلیون ها بار بیشتر از ابعاد مولکول ها انجام می شود.

میکروسکوپ اتمی-قدرت

بر عمل نیروهای انفجاری بین اتم ها و مولکول ها در فاصله های کم، دستگاه میکروسکوپ اتمی-قدرت (AFM) تأسیس شد. این میکروسکوپ، در مقایسه با تونل، به شما امکان می دهد تصاویری از غیر رسانایی را بدست آورید برق سطوح به جای تنگستن AFM، یک قطعه الماس کوچک استفاده می شود، به اندازه های اتمی اشاره شده است. این قطعه بر روی یک دارنده فلزی نازک ثابت شده است. با نزدیک شدن به جزیره با سطح مورد مطالعه، ابرهای الکترونیکی اتم های الماس و سطوح شروع به همپوشانی و نیروی انفجار می کنند. این نیروها نوک جزیره الماس را از بین می برد. انحراف با استفاده از یک پرتو لیزر ضبط می شود، که از آینه متصل شده در دارنده منعکس شده است. پرتو بازتابنده یک دستبند پیزوالکتریک را شبیه به دستکاری میکروسکوپ تونل می کند. مکانیزم بازخورد چنین ارتفاع سوزن الماس را بر روی سطح فراهم می کند تا خم شدن صفحه نگهدارنده بدون تغییر باقی بماند.

در شکل 2.11، تصویر زنجیرهای پلیمری آمینو اسیدهای آلانین را می بینید که با استفاده از AFM به دست می آید. هر تورم یک مولکول اسید آمینه است.

در حال حاضر، میکروسکوپ های هسته ای در حال حاضر طراحی شده اند، دستگاه که بر اساس عمل نیروهای مولکولی جاذبه در فاصله ها، چندین برابر بیشتر از اندازه اتم است. این نیروها حدود 1000 بار نیروهای انفجاری کمتر در AFM هستند. بنابراین، یک سیستم حساس پیچیده تر برای ثبت نیروها اعمال می شود.

اتم ها و مولکول ها شامل ذرات شارژ الکتریکی هستند. با توجه به عمل نیروهای الکتریکی در فواصل کم، مولکول ها جذب می شوند، اما هنگامی که پوسته های الکترونیکی اتم ها همپوشانی دارند، شروع به دفع می کنند.