Вопросы для проверки знаний

1. Приведите конкретный пример макросистемы.

2. В чем различие между: а) металлической и ионной кристаллическими решетками; б) ковалентной и молекулярной кристаллическими решетками?

3. В чем сходство аморфных и кристаллических тел?

4. Какие вещества называются жидкими кристаллами?

5. В чем различие и сходство межмолекулярных взаимодействий в жидкой воде и кристаллах льда?

6. В чем различие и сходство межмолекулярных взаимодействий в жидкой воде и в парах воды?

7. Какие межмолекулярные взаимодействия называются: а) ориентационными, б) индукционными, в) дисперсионными?

8. Чем водородная связь отличается от ковалентной или ионной связи?

Упражнения

1. Какое положение при сдвиге слоев ионной кристаллической решетки они должны занять, чтобы произошло растрескивание кристалла?

2. Какое положение при сдвиге слоев молекулярной кристаллической решетки они должны занять, чтобы произошло растрескивание кристалла?

3. Сопоставим ли сдвиг слоев ковалентной кристаллической решетки с длиной химической связи или для этого требуется значительно большее смещение слоев, чтобы кристалл раскололся?

4. Известно, что только металлическая кристаллическая решетка обладает пластичностью (ковкостью). При ударе металл деформируется, но не раскалывается в отличие от кристаллов других типов. Обоснуйте указанный факт.

5. Из двух молекул (СCl₄ и СНСl₃) выберите молекулу, дипольный момент которой не равен нулю, и докажите, что наличие полярных связей еще не означает, что молекула будет представлять собой диполь.

6. Чтобы получить кристаллический водород Н₂(т) или хлороводород НCl (т), необходимо газообразный водород охладить до

–259,1⁰ С, а газообразный хлороводород до –114,2⁰ С. Объясните физическую природу различия температур кристаллизации с позиций межмолекулярного взаимодействия.

7. Усилие, прикладываемое к тормозной педали автомобиля ногой, передается на тормозные колодки колес посредством жидкости, перемещающейся по трубопроводу. Обоснуйте указанное техническое решение с позиций межмолекулярного взаимодействия.

Тема 4 термодинамические свойства макросистем законы термодинамики

Термодинамика [др.-греч.  теплый, жаркий, горячий и δ имеющий силу] – область физики, исследующая общие свойства систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, а также процессы обмена систем энергией в форме теплоты и работы.

Термодинамическая система – это конкретный объект исследования, выделенный из окружающего мира реально существующими или воображаемыми поверхностями раздела. Например, сосуд, в котором происходит химическая реакция, газ в замкнутом сосуде или кусок плавящегося льда в стакане.

Под состоянием термодинамического равновесия следует понимать такое состояние системы, свойства которой не обнаруживают заметных изменений в течение времени.

Окружающая среда есть то, что находится вне границ системы и взаимодействует с нею.

Три закона или начала термодинамики лежат в основе всех расчетов свойств систем. К ним добавляют так называемый нулевой закон или закон термического равновесия, опирающийся на понятие «температура» системы. Понятие «температура» господствует над всем учением о теплоте, поэтому, прежде чем давать формулировку закона термического равновесия, рассмотрим физический смысл понятия «температура». Для этого обратимся к разработке метода, позволившего характеризовать термодинамическую температуру числом.