Твёрдые тела, жидкости и газы.

Большая часть веществ, способна пребывать в трёх

состояниях: жидком, твёрдом и газообразном. Эти состояния принято называть агрегатными.

Из одного состояния в другое вещество переходит при нагревании или охлаждении, а также при изменении давления. 

Ты уже знаешь, что если нагреть воду до температуры кипения, то она превратится в пар. То есть, перейдёт в газообразное состояние. Существует теория, которая объясняет свойства всех трёх состояний.

Она называется кинетической и основана на утверждении, что в составе вещества частицы двигаются.

Кинетическая теория.

Большинство гипотез в науке не принимаются, пока не будут доказаны, но считаются истинными лишь потому, что объясняют те или иные явления .  Объяснение свойств твёрдых, жидких и газообразных тел, исходя из энергии частиц, которые в их составе, даёт кинетическая теория. Частицы твёрдого тела расположены очень тесно друг к другу, связаны силой притяжения и не могут освободиться. Они лишь колеблются вокруг центра. Но как только мы начнём нагревать тело, то энергия его частиц начнёт расти. Вот тогда они могут оторваться друг от друга. Твёрдое тело начинает плавиться и течь. Частицы газа обладают ещё большей энергией и располагаются на ещё большем расстоянии друг от друга. Нагревание позволяет увеличить энергию частиц, те двигаются быстрее и тело переходит в другое агрегатное состояние.

Броуновское движение.

Английский биолог Роберт Броун  в 1927 году исследовал частицы пыльцы, помещённые в жидкость, под микроскопом.

Он заметил, что они двигаются зигзагообразно, но объяснить это не смог.

Это хаотичное движение молекул назвали броуновским движением. Объяснение дал позже Альберт Эйнштейн.

Он высказал, что частицы, помещённые в жидкость, двигаются благодаря соударению также двигающихся, но невидимых молекул.

Изменение состояния.

С повышением температуры энергия частиц тела увеличивается и достигает точки плавления. Тогда происходит разрыв связей между частицами и тело плавится.

Например, парафин от свечи. Нагреваясь - стекает вниз, остывая, застывает снова в твердом состоянии. 
При дальнейшем нагревании достигается точка кипения, и частицы полностью освобождаются от взаимной связи и жидкость превращается в пар.

Примером может служить гейзер, который разогретый вулканическими процессами, выбрасывает на поверхность кипящую воду и пар. А вот при остывании происходит обратный процесс. Газ конденсируется и становится жидкостью, а жидкость, охлаждаясь дальше, замерзает, превращаясь в твёрдое тело.

Углекислый газ может переходить из твердого в газообразное состояние, минуя жидкое.

Отсутствие воды на Марсе объясняется ничтожно малым атмосферным давлением.

Вода там сразу же закипает и испаряется. У разных веществ переход в другое состояние происходит при разных температурах.

Также можно изменить температуру плавления и кипения, если добавить в вещество какую-нибудь примесь или изменить давление.

Давление земной атмосферы мы называем атмосферным.

   

Поверхностное натяжение.

Вы видели, как по поверхности водоёма спокойно разгуливают водомерки.

Они не тонут и могут передвигаться по водной глади столько, сколько вздумают.

Это возможно потому, что у жидкости есть слой поверхностного натяжения.

Молекулы этого слоя гораздо прочнее связаны, чем в глубине жидкости.

Это и создаёт своего рода плёнку на поверхности жидкости, а также формирует капли.

А веса водомерки просто не хватает разорвать её.

Испарение.

Жидкость испаряется постоянно, даже когда не подогревается.  Это происходит из-за того, что энергия молекул у поверхностного слоя значительно больше и это позволяет молекулам отрываться от поверхности, то есть испаряться.

Испаряясь, температура  жидкости снижается. Это особенно характерно, когда человек потеет.

Капельки воды на коже испаряются и кожа охлаждается.

Газы.

Газ - это вещество, которое не имеет определённого объёма и формы. Следуя кинематической теории, энергии молекул газа хватает, чтобы разорвать связи и, разлетаясь, заполнить весь объём вокруг них.

Этот процесс получил название - диффузия.

От того, как сильно молекулы газа будут ударяться о стенки сосуда, зависит величина давления газа. Если, не меняя температуру, уменьшить объём газа, за счёт уменьшения объёма сосуда, тогда давление его вырастет, так как молекулы газа будут чаще ударять в стенки сосуда.Либо если накачать новую порцию газа.

Нагреваясь, молекулы газа двигаются быстрее и на большее расстояние, газ расширяется и становится менее плотным. Если нагревая газ, ограничить его объём, то начнёт расти давление.

   

Объём, масса и плотность.

Объём - это количество пространства, которое занимает жидкость или твёрдое тело. Измеряется объём в кубических метрах. Чтобы узнать объём жидкости, нужно налить её в измерительную ёмкость. Объём твёрдого тела неправильной формы узнают по объёму вытесненной им жидкости из сосуда. Объём твердого тела правильной формы - по формуле.

На одну чашу весов помещаем взвешиваемое тело, на другую - тело с известной массой. Масса твердого, жидкого или газообразного тела говорит нам, сколько в нем содержится вещества. Масса измеряем в килограммах и граммах. Нужно понимать отличие массы и веса – величины силы тяготения действующую на тело.


По плотности мы можем судить о том, насколько плотно "подогнаны" частицы составляющие тело. Например, молекулы металла располагаются ближе друг к другу, чем молекулы бумаги.

Значит и плотность металла выше. Плотность рассчитывается путем деления массы тела на его объем и измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3).

Есть прибор для измерения плотности жидкости - гидрометр. В плотной жидкости он плавает вблизи поверхности, так как его вес может вытеснить лишь, небольшой объем жидкости.

СОВМЕСТИТЕ ПОЛЕЗНОЕ С ПРИЯТНЫМ!

Этот эксперимент показывает действие силы поверхностного натяжения. Налей в блюдечко чистой волы и добавь немного порошка, например талька.

Накапай в середину жидкого мыла. Что происходит?

Мыло разрушает поверхностное натяжение, т.е. силы притяжения между молекулами. Молекулы находящиеся возле стенок, крепче связаны друг с другом, поэтому всесь порошок в блюдечке собрался у бортиков. 

***

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Back to top