Билет № 20

1. Характеристика жидкого состояния вещества. Смачивания. Кипение.

2. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.

3. Задача на нахождение сопротивления электролиза.

Ответы: смотри учебник стр.84

1. ЖИДКОСТЬ, агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе черты твердого состояния (сохранение объема, определенная прочность на разрыв) и газообразного (изменчивость формы). Для жидкости характерны ближний порядок в расположении частиц (молекул, атомов) и малое различие в кинетической энергии теплового движения молекул и их потенциальной энергии взаимодействия. Тепловое движение молекул жидкости состоит из колебаний около положений равновесия и сравнительно редких перескоков из одного равновесного положения в другое, с этим связана текучесть жидкости.

Кипение — процесс парообразования, происходящий во всем объеме жидкости при определенной температуре.

Наблюдая за нагреванием воды, можно заметить, что при повышении температуры в ней появляются мелкие пузырьки. Это воздух, который всегда присутствует в воде и при нагревании выделяется в виде пузырьков. В них находится также и водяной пар. При нагревании пузырьки растут таким образом, что сумма давления воздуха и пара в них остается равной внешнему давлению. Когда пузырьки становятся достаточно большими, выталкивающая сила воды заставляет их оторваться и подняться в верхние слои жидкости. Если же верхние слои воды недостаточно прогрелись, то, попадая в них, пузырьки уменьшаются в объеме и исчезают. При определенной температуре они подплывают к поверхности, объем их резко возрастает и на поверхности жидкости они лопаются. Находящийся в пузырьках водяной пар выходит наружу, вода кипит.

Температура, при которой жидкость кипит, называется температурой кипения. Значение ее зависит от рода жидкости.

Некоторые жидкости кипят при очень низких температурах. Водород — при

t = -253 °С, кислород — при t — -183 °С. Железо кипит при очень высокой температуре — t = 2750 °С. Во время кипения температура жидкости не изменяется до тех пор, пока вся жидкость не превратится. Передаваемая жидкости энергия идет не на увеличение скорости молекул, что привело бы к увеличению температуры, а на разрыв связей между молекулами. Внутренняя энергия ее при этом увеличивается. Если нагретый пар охладить до температуры кипения, то он будет конденсироваться. Температура не будет изменятся до тех пор, пока весь пар не превратится в жидкость, участок EF. При этом выделяется энергия по величине энергии, поглощённой при образовании пара.

Смачивание

При соприкосновении жидкости с поверхностью твердого тела возможны два случая: жидкость смачивает твердое тело и не смачивает его. Если, например, капли ртути поместить на поверхность чистого железа и на чистое стекло, то на поверхности железа они будут растекаться, а на поверхности стекла иметь форму, близкую к шарообразной. Если силы взаимодействия молекул твердого тела и молекул жидкости больше сил

взаимодействия между молекулами жидкости, то жидкость смачивает твердое тело (ртуть — железо). В другом случае жидкость не смачивает твердого тела (ртуть — стекло).

Искривленная поверхность жидкости в узких цилиндрических трубках или около стенок сосуда называется мениском. Поверхность смачивающей жидкости вблизи твердого тела поднимается, и мениск — вогнутый

(рис. 4.5, а). У несмачивающей жидкости ее поверхность вблизи твердого тела несколько опускается, и мениск — выпуклый (рис. 4.5, б).Определить, Смачивающей или несмачивающей по отношению к твердому телу является жидкость, можно по краевому углу в (угол между поверхностью твердого тела и касательной к поверхности жидкости в точке М; рис. 4.3 и 4.5).Для жидкости, смачивающей поверхность твердого тела, краевой угол 0 острый

( < /2); чем лучше смачивание, тем меньше 0. Для полного смачивания 0=0. Для несмачивающих жидкостей краевой угол изменяется в пределах /2<0< ; при полном несмачивании 0 = .

У смачивающей жидкости мениск вогнутый, у мешачивающей — выпуклый.