Vzdialenosť medzi kvapalnými molekulami. Vzdialenosť medzi molekulami v plynoch, kvapalinách a pevných látkach

1. Štruktúra plynných, kvapalných a pevných látok

Molekulárna kinetická teória umožňuje pochopiť, prečo môže byť látka v plynných, kvapalných a tuhých stavov.
Plyny. V plynoch, vzdialenosť medzi atómami alebo molekulami v priemere mnohokrát viac ako veľkosti samotných molekúl ( fig.8.5.). Napríklad pri atmosférickom tlaku je objem nádoby desať tisíckrát vyšší ako objem molekúl v ňom.

Plyny sa ľahko stlačujú, zatiaľ čo priemerná vzdialenosť medzi molekulami znižuje, ale tvar molekuly sa nemení ( fig.8.6.).

Molekuly s obrovskými rýchlosťami - stovky metrov za sekundu - pohybujúce sa v priestore. Nasledujú, odrazia od seba v rôznych smeroch, ako je biliardové gule. Slabé sily príťažlivosti molekúl plynu nie sú schopné ich udržať medzi sebou. teda plyny môžu byť väčšie rozšírené. Nezachovávajú si ani formuláre ani hlasitosť.
Početné údery molekúl o stene nádoby vytvárajú tlak plynu.

Kvapaliny. Kvapalné molekuly sa nachádzajú takmer blízko seba fig.8.7.) Preto molekula tekutiny sa chová inak ako molekula plynu. V tekutinách existuje takzvaná susedná objednávka, t.j. Objednané usporiadanie molekúl sa udržiava na vzdialenosti rovnajúce sa niekoľkým molekulárnym priemerom. Molekula kolíše v blízkosti rovnovážnej polohy, čím čelia susedné molekuly. Len z času na čas to robí iný "skok", pripadá do novej rovnovážnej pozície. V tejto polohe rovnováhy sa responsion sila rovná silu príťažlivosti, to znamená, že celkový výkon interakcie molekuly je nula. Čas rozmazanie Vodné molekuly, t.j. čas jeho oscilácie okolo jednej konkrétnej rovnovážnej polohy pri teplote miestnosti sa rovná v priemere 10 -11 s. Čas jedného oscilácie je významne menej (10 -12 -10 -13 ° C). S rastúcou teplotou znižuje čas usadzovacích životných molekúl.

Povaha molekulárneho pohybu v kvapalinách po prvýkrát stanovená sovietskym fyzikou YA.I. Freklem, umožňuje pochopiť základné vlastnosti kvapalín.
Kvapalné molekuly sú umiestnené priamo navzájom. S poklesom objemu responsion sily sa stáva veľmi vysokým. To je vysvetlené malá stlačiteľnosť kvapalín.
Ako je známe, tekutín tekutiny, t.j. neuložte formulár. Môžete to vysvetliť. Vonkajšia sila výrazne nezmení počet rúrok molekúl za sekundu. Ale skoky molekúl z jednej usadenej polohy do druhého sa vyskytujú hlavne v smere vonkajšej sily ( fig.8.8.). To je dôvod, prečo tekutina prúdi a berie tvar nádoby.

Pevné telá. Atómy alebo molekuly pevných telies, na rozdiel od atómov a molekúl kvapalín, kolíšu o určitých rovnovážnych polohách. Z tohto dôvodu pevné telá zachovať nielen objem, ale tiež. Potenciálna energia interakcie pevných molekúl je výrazne viac z ich kinetickej energie.
Existuje ďalší dôležitý rozdiel medzi tekutinami a pevnými telesami. Kvapalina môže byť porovnávaná s davom ľudí, kde sú jednotliví jednotlivci nepokojní nepokojní na mieste, a pevné telo je podobné štíhlu kohortu tých istých jedincov, ktoré nie sú v noci, ale odolajú pár vzdialeností medzi sebou. Ak pripojíte centrá rovnovážnych polôh atómov alebo tuhých iónov, potom sa nazýva správny priestorový gril kryštál.
Obrázky 8.9 a 8.10 zobrazujú kryštálovú mriežku varnej soli a diamantu. Vnútorný poriadok v mieste kryštálových atómov vedie k správnym externým geometrickým formám.

Obrázok 8.11 ukazuje diamanty Yakut.

V plynovej vzdialenosti L medzi molekulami oveľa viac veľkostí molekulárnej 0: " l \u003e\u003e R 0.
V tekutách a tuhých delýchoch 0. Kvapalné molekuly sa nachádzajú v rozprašovaní a skok z času na čas z jednej usadenej pozície na druhú.
Kryštalické pevné telesá molekúl (alebo atómov) sú umiestnené prísne objednané.

2. Perfektný plyn v molekulárnej kinetickej teórii

Štúdia akejkoľvek oblasti fyziky sa vždy začína zavedením určitého modelu, v ktorej štúdiu prebieha. Napríklad, keď sme študovali kinematiku, model tela bol materiálnym bodom atď. Ako ste už uhádli, model nikdy nezodpovedá skutočným procesom, ale často sa približuje k tejto korešpondencii.

Molekulárna fyzikaA najmä MTT nie je výnimkou. Mnohí vedci pracovali na probléme opisu modelu, počnúc osemnásteho storočia: M. Lomonosov, D. Joule, R. Clausius (obr. 1). V skutočnosti, v skutočnosti zavedený v roku 1857 model ideálneho plynu. Kvalitatívne vysvetlenie základných vlastností látky založené na molekulárnej kinetickej teórii nie je obzvlášť ťažké. Teória však stanovuje kvantitatívne vzťahy medzi hodnotami meranými na experimente (tlak, teplota atď.) A vlastnosti samotných molekúl, ich počet a rýchlosť pohybu, je veľmi zložitá. V plyne za normálnych tlakoch je vzdialenosť medzi molekulami mnohokrát vyššia ako ich rozmery. V tomto prípade je interakčná sila molekúl zanedbateľná na malú a kinetickú energiu molekúl oveľa viac potenciálnej interakcie energie. Molekuly plynu možno považovať za materiálne body Alebo veľmi malé tuhé gule. Namiesto toho rEAL GAZA, medzi ktorými molekuly sú zložité interakčné sily, zvážime to model je dokonalým plynom.

Perfektný plyn.- Plynový model, v ktorom molekuly a atómy plynu sú reprezentované ako veľmi malé (ohrozené veľkosti) elastické guľôčky, ktoré navzájom netedí (bez priameho kontaktu), ale len tvár (pozri obr. 2).

Treba poznamenať, že zriedkavý vodík (za veľmi malý tlak) takmer úplne spĺňa modely ideálneho plynu.

Obr. 2.

Perfektný plyn. - Je to plyn, interakcia medzi molekulami je zanedbateľná. Prirodzene, v kolízii molekúl dokonalého plynu na nich existuje odpudzovanie sila. Keďže molekuly plynu môžeme podľa modelu, ktorý sa má považovať za materiálne bodky, potom zanedbávame rozmery molekúl, vzhľadom na to, že objem, ktorý zaberá, je oveľa menej ako objem plavidla.
Pripomeňme, že vo fyzickom modeli sa zohľadňujú iba tie vlastnosti reálneho systému, čo je absolútne nevyhnutné vysvetliť študované vzory správania tohto systému. Žiadny model nemôže prejsť všetky vlastnosti systému. Teraz musíme vyriešiť pomerne úzku úlohu: výpočet s pomocou molekulárnej kinetickej teórie, tlaku dokonalého plynu na stenách nádoby. Pre tento problém je model ideálneho plynu pomerne uspokojivý. Vedie k výsledkom, ktoré potvrdzujú skúsenosti.

3. Tlak plynu v molekulárnej kinetickej teórii Nech je plyn v uzavretej nádobe. Tlakomer ukazuje tlak plynu p 0. Ako sa tento tlak nastane?
Každá molekula plynu, biť stenu, po určitú silu pôsobí na malú dobu. V dôsledku nesprávnych úderov steny sa tlak rýchlo mení nasledujúcim spôsobom, ako je znázornené na obrázku 8.12. Akcie spôsobené údermi jednotlivých molekúl sú však tak slabé, že nie sú registrovaný manometer. Tlakový meradlo zaznamenáva priemernú silu pôsobiacu na každej jednotke plochy jeho snímacieho prvku - membrány. Napriek malým tlakovým zmenám, priemerná hodnota tlaku p 0prakticky sa ukáže, že je celkom určité množstvo, pretože tam je veľa fúzií o stene, a hmotnosti molekúl sú veľmi malé.

Perfektný plyn je reálnym plynom modelom. Podľa tohto modelu je možné molekula plynu vnímaná ako materiálne body, ktorých interakcia sa vyskytuje len vo svojej kolízii. Tvárou na stenu, molekuly plynu na ňu vyvinuli tlak.

4. Mikro a plynové makroprametre

Teraz môžete pokračovať v opise parametrov ideálneho plynu. Sú rozdelené do dvoch skupín:

Parametre dokonalého plynu

To znamená, že mikrodopariaters opisujú stav samostatnej častice (mikrotela) a makroprametre sú stavom celej časti plynu (macotel). Teraz napíšeme vzťah, ktorý spája niektoré parametre s ostatnými alebo hlavnou rovnicou MKT:

Tu: - priemerná rýchlosť častíc;

Definícia. - koncentrácia Plynové častice - počet častíc na jednotku objem; ; \\ T jednotka -.

5. Priemerné molekuly rýchlosti rýchlosti

Ak chcete vypočítať priemerný tlak, potrebujete poznať priemernú rýchlosť molekúl (presnejšie, priemerná rýchlosť rýchlosti). Toto nie je jednoduchá otázka. Ste zvyknutí na skutočnosť, že rýchlosť má každú časticu. Priemerná rýchlosť molekúl závisí od pohybu všetkých častíc.
Stredných hodnôt. Od samého začiatku je potrebné opustiť pokusy o sledovanie pohybu všetkých molekúl, z ktorých sa plyn skladá. Sú príliš veľa, a pohybujú sa veľmi ťažké. Nemusíme vedieť, ako sa každá molekula pohybuje. Musíme zistiť, ako výsledok je pohyb všetkých molekúl plynu.
Povaha pohybu celého celkového množstva molekúl plynu je známa zo skúseností. Molekuly sú zapojené do chaotického (termálneho) pohybu. To znamená, že rýchlosť akejkoľvek molekuly môže byť veľmi veľká a veľmi malá. Smer pohybu molekúl je nenápadne mení so svojimi kolíziami.
Rýchlosť jednotlivých molekúl však môže byť priemeru Hodnota modulu týchto rýchlostí je úplne definovaná. Rovnakým spôsobom rast študentov v triede nerovnakých, ale jeho priemerná hodnota je určité číslo. Ak chcete nájsť toto číslo, je potrebné zložiť rast jednotlivých študentov a rozdeliť túto sumu podľa počtu študentov.
Priemerná rýchlosť rýchlosti. V budúcnosti budeme potrebovať priemernú hodnotu nie je rýchlosť a štvorec rýchlosti. Priemerná kinetická energia molekúl závisí od tejto hodnoty. A priemerná kinetická energia molekúl, ako budeme čoskoro presvedčení, má veľmi veľký význam V celej molekulárnej kinetickej teórii.
Označujú rýchlostné moduly jednotlivých molekúl plynu cez. Priemerná rýchlosť rýchlosti je určená nasledujúcim vzorcom:

kde N. - počet molekúl v plyne.
Ale štvorec modulu akéhokoľvek vektora sa rovná súčtu štvorcov svojich projekcií na osi súradníc Oh, oy, oz. teda

Priemerné hodnoty hodnôt môžu byť určené vzorcom ako vzorca (8.9). Existuje pomer strán medzi priemernou hodnotou a priemernými hodnotami štvorcov prognóz ako pomer (8.10):

Rovnosť (8.10) je skutočnená pre každú molekulu. Uskutočňovanie takýchto rovnosť pre jednotlivé molekuly a rozdelenie oboch častí získanej rovnice na počet molekúl N.Prídeme na vzorec (8.11).
Pozor! Ako smery troch osí OH, OY. a Oz.kvôli náhodnému pohybu molekúl je rovnaký, priemerné hodnoty štvorcov rýchlostných výstupkov sú rovnaké:

Pozri, z chaosu pláva určitý vzor. Boli by ste schopní prísť na to?
Vzhľadom na pomer (8.12), nahrádzame namiesto vzorca (8.11) namiesto a. Potom pre stredný námestie premietania rýchlosti dostaneme:

i.E. Priemerné námestie premietania rýchlosti je 1/3 stredného štvorca samotnej rýchlosti. Multiplikátor 1/3 sa objaví v dôsledku trojrozmernosti priestoru, a preto existencia troch výstupkov z akéhokoľvek vektora.
Rýchlosť molekúl sa náhodne mení, ale priemerné štvorec rýchlosti je pomerne určité množstvo.

6. Hlavná rovnica molekulárnej kinetickej teórie
Postupujeme s uzavretím hlavnej rovnice molekulárnej kinetickej teórie plynov. V tejto rovnici je zavedená závislosť tlaku plynu z priemernej kinetickej energie jeho molekúl. Po výkone tejto rovnice v XIX storočí. A experimentálny dôkaz o jeho spravodlivosti začal rýchly rozvoj kvantitatívnej teórie, ktorý dnes pokračuje.
Dôkaz o takmer akéhokoľvek vyhlásenia vo fyzike, stiahnutie akejkoľvek rovnice môže byť vykonané s rôznym stupňom prísnosti a presvedčenia: veľmi zjednodušujúce, viac či menej prísne alebo s plným prísnosťou, cenovo dostupným moderná veda.
Prísny výkon rovnice molekulárnej kinetickej teórie plynov je dosť komplikovaný. Preto sme obmedzení na silne zjednodušený, schematický záver rovnice. Napriek všetkým zjednodušeniam sa výsledok upozorní.
Výstup hlavnej rovnice. Vypočítajte tlak plynu na stenu Cd plavidlo A B C d. Námestie S.kolmé na oso súradníc VÔL. (obr .8.13).

Keď zasiahnete molekulu o stene, jej impulzné zmeny :. Vzhľadom k tomu, že modul molekuly sa nemení pri balení, . Podľa druhého zákona Newtonu sa zmena impulzu molekuly rovná impulzu s pevnosťou steny plavidiel, a podľa tretieho zákona Newtonu, impulzu v module sily, s ktorou molekula ovplyvnil stenu. Preto v dôsledku nárazu molekuly na stenu, silu, ktorého je impulz, ktorý je rovnaký.

Aká je priemerná vzdialenosť medzi molekulami nasýtených vodných pár pri 100 ° C?

Číslo úloh 4.1.65 z "Zbierka úloh na prípravu vstupné testy vo fyzike ugntu "

Dané:

(T \u003d 100 ^ circ) c, (l -?)

Riešenie problému:

Zvážte vodnú paru v niektorých ľubovoľných množstvách, ktoré sa rovná (Nu) mol. Na určenie hlasitosti (v), ktoré obsadili týmto množstvom vodnej pary, musíte použiť Rovnicu KlapaireRON-MENDELEEEV:

V tomto vzorci je univerzálny plyn konštantný, rovný 8,31 j / (mol · k). Tlak nasýtenej vodnej pary (p \\) pri teplote 100 ° C je 100 kPa, je to slávny faktA každý študent ho by mal poznať.

Na určenie množstva molekúl vodnej pary (n) používame nasledujúci vzorec:

Tu je počet AvoGadro, rovný 6,023 · 10 23 1 / mol.

Potom každá molekula predstavuje objemovú kocku (v_0), zjavne určená vzorcom:

\\ [(V_0) \u003d frac (v) (n)]

\\ [(V_0) \u003d frac ((n rt)) ((p (n (n_a))) \u003d frac ((RT)) ((p (n_a)))

Teraz sa pozrite na graf na úlohu. Každá molekula je podmienečne vo svojej kocke, vzdialenosť medzi dvoma molekulami sa môže pohybovať od 0 do (2d), kde (d) je dĺžka okraja kocky. Priemerná vzdialenosť (L /) sa rovná dĺžke okraja Kuby (D):

Dĺžka okraja (D) možno nájsť takto:

V dôsledku toho získame taký vzorec:

Teplota prekladáme v mierke Kelvin a zvážte odpoveď:

Odpoveď: 3,72 nm.

Ak nerozumiete riešeniu a máte nejakú otázku alebo ste našli chybu, potom odvážne nechajte poznámku nižšie.

Molekulárna kinetická teória dáva vysvetlenie, že všetky látky môžu byť tri agregátové štáty: V pevnej, tekutej a plynnej. Napríklad, ľad, voda a vodná para. Plazma sa často považuje za štvrtú podmienku látky.

Agregované štáty hmoty (z latinčiny aGGROGO. - Pripojím, spájajte) - stav tej istej látky, prechody medzi ktorými sú sprevádzané zmenou jeho fyzikálnych vlastností. Toto je zmena súhrnných stavov látky.

Vo všetkých troch stavoch molekuly tej istej látky sa od seba nelíšia, len ich umiestnenie, povahu tepelného pohybu a sily intermolekulárnych interakcií sa mení.

Pohyb molekúl v plynoch

V plynoch je vzdialenosť medzi molekulami a atómami významne väčšia ako rozmery molekúl a príťažlivé sily sú veľmi malé. Preto plyny nemajú vlastnú formu a trvalú sumu. Plyny sú ľahko komprimované, pretože odpudičné sily veľké vzdialenosti Aj malé. Plyny majú nehnuteľnosť na expanziu na neurčito, vyplňte všetok objem, ktorý im poskytol. Molekuly plynu sa pohybujú veľmi veľké rýchlosti, stretávajú sa navzájom, odraziť sa od seba v rôznych smeroch. Početné údery molekúl o stene nádoby vytvárajú tlakový tlak plynu.

Pohyb molekúl v kvapalinách

V tekutinách molekula nielen kolísala v blízkosti pozície rovnováhy, ale aj skok z jednej rovnovážnej pozície v susedstve. Tieto skoky sa pravidelne vyskytujú. Časový rezaný medzi takýmito skoky priemerný čas usadzovania (alebo priemerný relaxačný čas) A je označený listom?. Inými slovami, relaxačný čas je čas oscilácie asi jednej jednoznačnej polohy rovnováhy. Pri izbovej teplote je tento čas v priemere 10 -11 s. Čas jedného oscilácie je 10 -12 ... 10 -13 s.

Čas života v triede sa znižuje so zvýšením teploty. Vzdialenosť medzi kvapalnými molekulami je nižšia ako rozmery molekúl, častice sa nachádzajú blízko seba a intermolekulárna atrakcia je veľká. Umiestnenie tekutých molekúl však nie je striktne objednané v celom objeme.

Kvapaliny, ako sú tuhé telá, si zachovávajú ich objem, ale nemajú vlastnú formu. Preto berú tvar plavidla, v ktorom existujú. Kvapalina má takúto vlastnosť ako tekutosť. Kvôli tejto vlastnosti, kvapalina neodoláva zmenu tvaru, je mierne stlačená a jeho fyzikálne vlastnosti Rovnaké vo všetkých smeroch v kvapaline (izotropia kvapalín). Prvýkrát, povaha molekulárneho pohybu v tekutinách bola stanovená sovietskym fyzikou Yakov Ilyich Frenkel (1894 - 1952).

Pohyb molekúl v pevných telesách

Molekuly a pevné atómy tela sa nachádzajú v určitom poradí a forme kryštálová mriežka . Takéto pevné látky sa nazývajú kryštalickým. Atómy robia oscilrátorské pohyby v blízkosti pozície rovnováhy a príťažlivosť medzi nimi je veľmi veľká. Preto pevné telesá za normálnych podmienok si zachovávajú objem a majú vlastnú formu.

Fyzika

Interakcie medzi atómami a molekulami látky. Štruktúra pevných, kvapalných a plynných telies

Medzi molekulami látky pracujú v rovnakej dobe silu príťažlivosti a sily odpudzovania. Tieto sily sú vo veľkej miere závislé od vzdialenosti medzi molekulami.

Podľa experimentálneho I. teoretické štúdie Intermolekulárne interakčné sily sú nepriamo úmerné nočný stupeň Vzdialenosti medzi molekulami:

kde pre sily príťažlivosti n \u003d 7, a pre sily odpudzovania.

Interakcia dvoch molekúl je možné opísať s použitím grafu závislosti prognózy výsledných síl príťažlivosti a odpudzovania molekúl z diaľky R medzi ich centrámi. Odosielame os R z molekuly 1, ktorého stred, ktorého sa zhoduje s pôvodom súradníc, do stredu molekuly 2 z nej (obr. 1).

Potom bude prognóza odpudzovacej sily molekuly 2 z molekuly 1 na osi R pozitívna. Projekcia sily príťažlivosti molekuly 2 k molekule 1 bude záporná.

Odporúčaná sila (obr. 2) je oveľa viac príťažlivých síl pri nízkych vzdialenostiach, ale oveľa rýchlejšie klesá s rastúcim R. Atrakčné sily sa tiež rýchlo znižujú s rastúcou R, takže, od určitej vzdialenosti, interakcia molekúl môže byť zanedbaná. Najväčšia vzdialenosť RM, na ktorej molekuly stále interagujú, sa nazýva polomer molekulárnej akcie .

Odporúčaná sila v module sa rovnajú silám príťažlivosti.

Vzdialenosť zodpovedá stabilnej rovnováhe vzájomná pozícia molekuly.

V rôznych agregačných stavov látky je vzdialenosť medzi jeho molekulami iná. Z tohto dôvodu rozdiel v elektrickej interakcii molekúl a významný rozdiel v povahe pohybu molekúl plynov, kvapalín a tuhých látok.

V plynoch vzdialenosti medzi molekulami niekoľkokrát vyšší ako rozmery samotných molekúl. V dôsledku toho je interakčná sila medzi molekulami plynu malá a kinetická energia tepelného pohybu molekúl ďaleko presahuje potenciálnu energiu ich interakcie. Každá molekula sa voľne pohybuje z iných molekúl s veľkými rýchlosťami (stovky metrov za sekundu), zmenu smeru a rýchlostného modulu v kolíziách s inými molekulami. Dĺžka voľného rozsahu molekúl plynu závisí od tlaku a teploty plynu. Za normálnych podmienok.

V tekutinách je vzdialenosť medzi molekulami významne nižšia ako v plynoch. Interakčné sily medzi molekulami sú veľké a kinetická energia pohybu molekúl je úmerná potenciálnou energiou ich interakcie, v dôsledku čoho molekuly tekutiny robia oscilácie o určitej rovnovážnej polohe, potom skočia do nových rovnovážnych pozícií Malé časové obdobia, ktoré vedie k prúdeniu tekutiny. Molekuly tekutín teda robia hlavne oscilátory a translačné pohyby. V pevné telá Interakčné sily medzi molekulami sú také veľké, že kinetická energia pohybu molekúl je oveľa nižšia ako potenciálna energia ich interakcie. Molekuly robia iba oscilácie s malou amplitúdenou o nejakej trvalej polohe rovnováhy - uzol kryštálovej mriežky.

Táto vzdialenosť možno odhadnúť, poznať hustotu látky a molárnej hmotnosti. Koncentrácia -počet častíc na objem jednotky je spojený s hustotou, \\ t molárna hmota a počet AvoGadro o pomere.

Fyziky. Molekuly. Umiestnenie molekúl v plynnej, kvapalnej a pevnej vzdialenosti.

1. 
   
   
2. V plynnom stave molekuly nie je navzájom spojený, sú vzdialené od seba. Pohybu Brownan. Plyn môže byť relatívne ľahko komprimovaný.
   V tekutých - molekuly blízko seba navzájom, kolísajú spolu. Takmer nedávajú v kompresii.
   V piždoch - molekuly sú prísne (v kryštalických mriežkoch), neexistujú žiadne molekuly. Kompresia nepodľahne.
3. Štruktúra látky a začiatok chémie:
   http://samlib.ru/a/anemow_e_m/aa0.shtml
   (bez registrácií a SMS správ, v šikovnom formáte textu: môžete použiť Ctrl + C)
4. Nie je možné súhlasiť so skutočnosťou, že molekula sa nepohybuje v pevnom stave.

   Pohyb molekúl v plynoch

   V plynoch je vzdialenosť medzi molekulami a atómami významne väčšia ako rozmery molekúl a príťažlivé sily sú veľmi malé. Preto plyny nemajú vlastnú formu a konštantný objem. Plyny sú ľahko komprimované, pretože responsion pevnosť pri dlhých vzdialenostiach je tiež malý. Gaza má vlastnosť na neobmedzené rozširovanie, naplnenie celého objemu, ktorý im poskytol. Molekuly plynu sa pohybujú s veľmi veľkými rýchlosťami, stretávajú sa navzájom, odrazia sa od seba v rôznych smeroch. Početné údery molekúl o stene nádoby vytvárajú tlak plynu.

   Pohyb molekúl v kvapalinách

   V tekutinách molekula nielen kolísala v blízkosti pozície rovnováhy, ale aj skok z jednej rovnovážnej pozície v susedstve. Tieto skoky sa pravidelne vyskytujú. Časový segment medzi takýmito skokmi bol názov priemerného času usadzovania života (alebo priemerný relaxačný čas) a je indikovaný listom?. Inými slovami, relaxačný čas je čas oscilácie okolo jednej konkrétnej rovnovážnej polohy. Pri izbovej teplote je tento čas v priemere 10-11 sekúnd. Čas jedného oscilácie je 10-1210-13 s.

   Čas života v triede sa znižuje so zvýšením teploty. Vzdialenosť medzi kvapalnými molekulami je nižšia ako rozmery molekúl, častice sa nachádzajú blízko seba a intermolekulárna atrakcia je veľká. Umiestnenie tekutých molekúl však nie je striktne objednané v celom objeme.

   Kvapaliny, ako pevné telá, si zachovávajú ich objem, ale nemajú vlastnú formu. Preto berú tvar plavidla, v ktorom existujú. Kvapalina má takúto vlastnosť ako plynulosť. Vďaka tejto vlastnosti, kvapalina neodoláva zmenu v tvare, je mierne stlačená a fyzikálne vlastnosti sú rovnaké vo všetkých smeroch vo vnútri kvapaliny (izotropia kvapalín). Prvýkrát, povaha molekulárneho pohybu v tekutinach bola vytvorená sovietskym fyzikou Yakovom Ilyich Frenkel (1894 1952).

   Pohyb molekúl v pevných telách

   Molekuly a pevné atómy tela sú umiestnené v určitom poradí a tvoria kryštálovú mriežku. Takéto pevné látky sa nazývajú kryštalickým. Atómy robia oscilrátorské pohyby v blízkosti pozície rovnováhy a príťažlivosť medzi nimi je veľmi veľká. Pevné telá za normálnych podmienok si preto zachovávajú hlasitosť a majú svoje vlastné formuláre

5. V plynnom pohybujúci sa Randomno, išiel
   V tekutine pohybujúce sa v súlade s ostatnými
   V tuhom - nepohybujte sa.

Zvážte, ako sa mení v závislosti od vzdialenosti medzi molekulami premietanie výslednej interakčnej sily medzi nimi na priame spájanie centier molekúl. Ak sú molekuly na vzdialenosti presahujúce ich rozmery niekoľkokrát, potom sa sila interakcie medzi nimi neovplyvňuje. Sila interakcie medzi molekulami je krátka doska.

Pri vzdialenostiach presahujúcich 2-3 priemer molekúl sa responsion sila takmer rovná nule. Je viditeľná len sila príťažlivosti. Keďže vzdialenosť znižuje, zvyšuje príťažlivosť a responsion sily začína súčasne. Táto sila sa veľmi rýchlo zvyšuje, keď sa elektronické škrupiny molekúl začínajú prekrývať.

Obrázok 2.10 graficky zobrazuje závislosť projekcie F. r. sila interakcie molekúl zo vzdialenosti medzi ich centrámi. Na diaľku r. 0, približne rovnaké množstvo Molekuly polomerov F. r. = 0 Pretože sila príťažlivosti sa rovná modulu silu odpudzovania. Pre r. > r. 0 medzi molekulami je sila príťažlivosti. Projekcia sily pôsobiaceho na správnej molekule je negatívna. Pre r. < r. 0 existuje odpudzovanie s pozitívnou hodnotou projekcie F. r. .

Pôvodu sily elasticitu

Závislosť interakčných síl molekúl z diaľky medzi nimi vysvetľuje vznik sily elasticity počas lisovania a napätia tel. Ak sa pokúsite priviesť molekuly na vzdialenosť, menej G0, potom silu, ktorá zabraňuje blížiacemu sa. Naopak, keď sú molekuly odstránené z seba, sila príťažlivosti, ktorá vracia molekuly do počiatočných polôh po zastavení externej expozície.

S malým posunom molekúl z rovnovážnych polôh, silu príťažlivosti alebo odpudzovania rastie lineárne s rastúcim posunom. Na malej časti môže byť krivka považovať za priamku (zhrubnú časť krivky na obr. 2.10). To je dôvod, prečo s malými deformáciami sa ukáže, že je spravodlivým zákonom zlodejov, podľa ktorého je sila elasticitu úmerná deformácii. S veľkým posumami molekúl je zákon zlodeji už nespravodlivý.

Vzhľadom k tomu, že počas deformácie tela, vzdialenosti medzi všetkými zmenami molekúl, potom má podiel susedných vrstiev molekúl mierny kus všeobecnej deformácie. Preto sa bicyklový zákon uskutočňuje v deformáciách, v miliónoch časov väčších ako rozmery molekúl.

Mikroskop atómového výkonu

Na pôsobení odpudzovacích síl medzi atómami a molekulami pri nízkych vzdialenostiach bol založený zariadenie atómového mikroskopu (AFM). Tento mikroskop, na rozdiel od tunela, vám umožňuje získať obrazy nevodivých elektrina povrchy. Namiesto volfrámu je AFM, použije sa malý diamantový fragment, poukazuje na atómové veľkosti. Tento fragment je upevnený na tenkom kovovom držiaku. S zblížením ostrova s \u200b\u200bpovrchom pod štúdiom sa elektronické mraky diamantových atómov a povrchov začínajú prekrývať a vyplývajúca sila. Tieto sily vychýlite špičku Diamond Island. Odchýlka sa zaznamenáva pomocou laserového lúča, ktoré sa odráža z zrkadla pripojeného na držiaku. Odrazený lúč poháňa piezoelektrický manipulátor, podobne ako manipulátor tunelového mikroskopu. Mechanizmus spätnej väzby poskytuje takúto výšku diamantovej ihly po povrchu, takže ohýbanie držiak dosky zostáva nezmenený.

Na obrázku 2.11 vidíte obraz polymérnych reťazcov alanínových aminokyselín, získaných pomocou AFM. Každý tuberol je jedna aminokyselinová molekula.

V súčasnosti sú v súčasnosti navrhnuté jadrové mikroskopy, ktorého zariadenie je založené na pôsobení molekulárnych síl príťažlivosti pri vzdialenostiach, niekoľkokrát vyšší ako veľkosť atómu. Tieto sily sú približne 1000-krát menšie odpudivé sily v AFM. Preto je použitý komplexnejší citlivý systém na registráciu síl.

Atómy a molekuly sa skladajú z elektricky nabitých častíc. Kvôli pôsobeniu elektrických síl pri nízkych vzdialenostiach sú molekuly priťahované, ale začnú odpudzovať, keď sa elektronické plášky atómov prekrývajú.