КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Особенности строения газов, жидкостей и твердых телСилы взаимодействия между молекулами, или, как их еще называют, Ван-дер-Ваальсовские силы имеют электрическую природу. Это кулоновские силы взаимодействия заряженных частиц, из которых состоят атомы и молекулы. Они проявляются на расстояниях, соизмеримых с размерами самих молекул и очень быстро убывают при увеличении расстояния. При этом одновременно действуют силы притяжения (взаимодействие разноименных зарядов) и силы отталкивания (взаимодействие одноименных зарядов). Т.к. реальные частицы не являются точечными, то величина этих сил зависит от расстояния между ними по-разному. Различают три типа сил Ван-дер-Ваальса: a) ориентационные – действуют между полярными молекулами: , где р – электрический дипольный момент частиц, r – расстояние между ними, k – постоянная Больцмана, Т – термодинамическая температура. б) индукционные – описывают взаимодействие молекул, поляризация зарядов в которых возникает под воздействием электрических полей соседних частиц: . Здесь: ринд = ε0αЕ – приобретённый электрический дипольный момент частиц; α – поляризуемость молекул. в) дисперсионные – определяют взаимодействие молекул, несимметричное распределение зарядов в которых возникает случайно, в процессе движения электронов по орбитам, что и приводит к образованию мгновенных диполей: . В общем случае все три типа сил могут действовать одновременно: Fм = Fо + Fи + Fд. Рассмотрим зависимость сил межмолекулярного взаимодействия от расстояния. Силы притяжения Fпр считаются отрицательными, а силы отталкивания Fот – положительными. Сумма этих сил дает результирующую – Fрез = f(r). На некотором расстоянии r0 между молекулами |Fпр| = |Fот| и результирующая сила F = Fпр + Fот = 0. Если r < r0, то преобладают силы отталкивания. Если r >r0, то преобладают силы притяжения. Однако на расстоянии r > 10-9 м силы Ван-дер-Ваальса быстро стремятся к нулю. Система взаимодействующих молекул характеризуется некоторым запасом потенциальной энергии, которая сложным образом зависит от r, Еп = f(r): r → ∞ – Еп → 0; r > r0 и r → r0 – Еп → Еп min, Еп < 0; r = r0 – Еп = Еп min , Еп < 0; r < r0 и уменьшается – Еп → ∞, Еп > 0. Наименьшая потенциальная энергия взаимодействия называется энергией связи молекул. Она равна работе, которую необходимо совершить против сил притяжения, чтобы разъединить молекулы, находящиеся в равновесии. Соотношение минимальной потенциальной энергии (Еп min) и величины удвоенной средней энергии теплового движения приходящейся на одну степень свободы является критерием агрегатного состояния вещества. Если: а) Еп min << kT – газ; б) Еп min» kT – жидкость; в) Еп min >> kT – твердое тело. Таким образом, любое вещество в зависимости от температуры может находиться в газообразном, жидком или твердом агрегатном состоянии.
Р.Н.Грабовский. Курс физики. 1980 г., стр.168-174.
Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 687; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |