13. Властивості газів. Властивості рідини. Властивості твердих тіл.

Властивості газів визначаються рухом молекул, оскільки взаємодією молекул можна знехтувати. Молекули в усіх газах рухаються практично однаково, властивості різних газів подібні. Молекули в газах розташовані не впритул – в середньому на відстанях, які небагато перевищують розміри самих молекул. Наприклад, у повітрі відстані між молекулами приблизно в 10 разів більша за розміри молекул. Гази легко стискаються, при цьому зменшується середня відстань між молекулами.

Властивості рідини. Молекули рідини розташовані майже впритул одна до одної, тому молекула рідини веде себе інакше, не як молекула газу. Затиснута як у клітці іншими молекулами вона здійснює «біг на місці», коливається близько положення рівноваги, стискаючись з сусідніми молекулами. Лише час від часу вона здійснює стрибки, прориваючись крізь прути клітки, але відразу ж потрапляє в нову клітку, утворену новими сусідами. Як відомо, рідина може витікати, тобто не зберігає своєї форми. Якщо рідина не тече, то стрибки молекул з одного положення в інше відбувається з однаковою частотою за всіма напрямами.

Властивості твердих тіл. Атоми і молекули твердих тіл коливаються близько певних положень рівноваги. Іноді молекули змінюють положення рівноваги, але відбувається це рідко. Ось чому тверді тіла зберігають не тільки об’єм, але й форму. Якщо з’єднати центри положень рівноваги атомів твердого тіла, то вийде правильна просторова сітка, яка назив. кристалічною. Внутрішній порядок у розташуванні атомів кристалів впливає на формування правильних зовнішніх геометричних форм.

Дослід Штерна. Броунівський рух.

Дослід Штерна. Швидкість молекул визначається наступним чином: в циліндрі 1 з вертикальною щілиною 2, з якого видалено повітря, знаходиться вольфрамова нитка розжарювання, покрита сріблом. Циліндр 1 знаходиться в циліндрі 3(без повітря). Якщо через вольф. нитку пропустити струм, то при її нагріванні срібло буде випаровуватися, при чому частина молекул срібла буде проходити через щілину 2 циліндра 1 та потрапляти на внутрішню стінку циліндра 3, утворюючи наліт з металу. Якщо цю установу привести в руховий стан, то можна помітити зміщення місця нальоту метала у бік протилежний обертанню. Поки молекули рухались від циліндра 1 до точки М на внутрішній стіні циліндра 3, положення точки М змістилося на відрізок ML. Цей дослід назвали дослідом Штерна. Чим більша швидкість молекул срібла, тим на більшу відстань вони зміщуються.

Броунівський рух. Ботанік Броун, розглядаючи під мікроскопом краплину рідини з урівноваженими в ній частинками(пилком), спостерігав їхній безладний рух. Частина пилку рухаються під ударами невидимих у мікроскопі молекул.Молекули рідини при скінченій температурі перебувають у безперервному русі, який отримав назву теплового руху. Стороннє тіло в рідині зазнає поштовхів від молекул. Для великого тіла ці хаотичні поштовхи врівноважуються, але, якщо розміри й маса тіла невеликі, то зіткнення з молекулами носять випадковий характер, а за час між зіткненнями частинка встигає зміститися на певну відстань.Якщо частинка має малу площу S1, то на одну з її сторін у будь-який момент часу середнє значення тиску може бути більшим, ніж на іншу, тому частинка здійснює безладний рух в об'ємі рідини. Причиною броунівського руху є флуктуації імпульсу, що передаються від молекул частинці. Частинка 2 з розмірами S2 >> S1 не здійснює броунівського руху, бо тиск з усіх боків на неї однаковий.