1.Все вещества состоят из частиц.

Наиболее крупные молекулы можно рассмотреть с помощью электр. микроскопа и с помощью ионного проэктора.

Капля масла не может растекаться по поверхности воды до бесконечности, она образует тонкий слой толщиной в диаметр одной молекулы.

2. Частицы хаотично движутся.

Диффузия, броуновское движение

3. Частицы между собой взаимодействуют.

Существование и прочность твердых тел говорит о действии сил притяжения, плохая сжимаемость твёрдых тел и жидкостей говорит о действии сил отталкивания.

Опыт со свинцовыми цилиндрами - при тесном контакте атомы одного и другого цилиндра притягиваются друг к другу.

Билет 4.

Вопрос 1.

Коли́чество теплоты́ — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты является одной из основных термодинамических величин.

Количество теплоты является функцией процесса, а не функцией состояния, то есть количество теплоты, полученное системой, зависит от способа, которым она была приведена в текущее состояние.

Количество теплоты, передаваемое от одного тела к другому, может идти на нагревание тела, плавление, парообразование, либо выделяться при противоположных процессах –остывании тела, кристаллизации, конденсации. Теплота выделяется при сгорании топлива.

В международной системе единицей количества теплоты, также как работы и энергии, является джоуль: [Q] = [A] = [E] = 1 Дж. На практике еще иногда применяется внесистемная единица количества теплоты – калория. 1 кал. = 4,2 Дж. Между массой вещества и количеством теплоты, необходимым для его нагревания, существует прямая пропорциональная зависимость.

Количество теплоты вычисляется по формулам:

1. Количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяющееся при его охлаждении, прямо пропорционально массе тела и изменению его температуры:

Q = m * с * (t₁ - t₀) - где:  m - масса вещества  с - удельная теплоёмкость вещества  t₀ - начальная температура вещества 

t₁ - конечная температура  вещества

2. Количество теплоты, необходимое для плавления тела или выделяющееся при его кристаллизации, прямо пропорционально массе этого тела:

Q = λm, где λ (лямбда) - удельная теплота плавления [Дж/кг], m - масса тела [кг]

3. Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар или выделяющееся при его конденсации, прямо пропорционально массе жидкости:

Q = Lm, где L - удельная теплота парообразования [Дж/кг], m - масса тела [кг]

4. Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, прямо пропорционально его массе:

Q = qm, где q - удельная теплота сгорания топлива [Дж/кг], m - масса тела [кг]

Удельная теплоемкость вещества показывает, чему равно количество теплоты, необходимое для нагревания или выделяющееся при охлаждении 1 кг вещества на 1 К.

Удельные теплоты парообразования, плавления, сгорания показывают, какое количество теплоты требуется для парообразования, плавления или выделяется при конденсации, кристаллизации, сгорании 1 кг вещества.

Вопрос 2.

Диффузия

Диффузия — это движение частиц среды, приводящее к взаимному проникновению молекул одного вещества между молекулами другого и выравниванию концентраций или установлению их равновесного распределения.

Обычно диффузия определяется тепловым движением частиц.  При отсутствии внешних воздействий диффузионный поток пропорционален градиенту концентраций (градиент концентраций — векторная физическая величина, характеризующая величину и направление наибольшего изменения концентрации какого-либо вещества в среде); коэффициент пропорциональности называется коэффициентом диффузии.

Процесс диффузии может происходить:

1. Под воздействием разности температур (термодиффузия)

2. Под воздействием электрического поля (электродиффузия)

3. В турбулентном потоке (турбулентная диффузия) и т. д.

Всем хорошо известно, что если в комнату внести какое-либо пахучее вещество, например духи или нафталин, то запах вскоре будет чувствоваться во всей комнате. Распространение запахов происходит из-за того, что молекуле духов (или нафталина) движутся.

Возникает вопрос, почему же запах в комнате распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время.

Дело в том, что движению молекул пахучего вещества в опреде­ленном направлении мешает движение молекул воздуха. Молекулы духов (или нафталина) па своем пути сталкиваются с молекулами газов, которые входят в состав воздуха. Они постоянно меняют направ­ление движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по комнате.

Проделаем опыт, который можно объяснить только тем, что тела состоят из молекул, которые находятся в непрерывном дви­жении.

Нальем в мензурку (или стакан) раствор медного купороса, имеющего темно-голубой цвет. Сверху осторожно добавим чистой во­ды (рис. 8).

Вначале между водой и медным купоросом будет видна резкая граница, которая через несколько дней станет не такой резкой. Гра­ница, отделяющая одну жидкость от другой, исчезнет через 2 — 3 не­дели. В сосуде образуется однородная жидкость бледно-голубого цвета. Это значит, что жидкости перемешались.

Наблюдаемое явление объясняется тем, что молекулы воды и медного купороса, которые расположены возле границы раздела этих жидкостей, поменялись местами (рис.9). Граница раздела стала расплывчатой. Молекулы медного купороса оказались в ниж­нем слое воды, а молекулы воды переместились в верхний слой мед­ного купороса.

Если дать мензурке постоять 2—3 недели, то граница раздела бу­дет еще более расплывчатой и постепенно совсем исчезнет. Вся вода окрасится в голубой цвет. Это происходит потому, что молекулы, двигаясь непрерывно и беспорядочно, распространяются по всему объему. Жидкость в сосуде становится однородной

Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией.

В твердых телах также происходит диффу­зия, но только еще медленнее.

Например, очень гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на дру­гую и ставят на них некоторый груз. (Пластин­ку золота, как более тяжелую, располагают внизу.) При комнатной температуре (20 °С) за 4—5 лет золото и свинец взаимно проникают друг в друга на расстояние около 1 мм (рис. 10).

Во всех приведенных опытах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е. диффузию. Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Диффузия растворов различных со­лей в почве способствует нормальному питанию растений и т. д.