Свойства и структура на газообразни, течни и твърди тела

Всички неживи вещества се състоят от частици, чието поведение може да се различава. Структурата на газообразни, течни и твърди тела има свои собствени характеристики. Частиците в твърдите вещества се държат заедно, защото те са много близки заедно, което ги прави много силни. Освен това те могат да запазят определена форма, тъй като техните най-малки частици не се движат много, а само вибрират. Молекулите в течностите са доста близки помежду си, но те могат да се движат свободно, затова нямат своя собствена форма. Частиците в газовете се движат много бързо, около тях като правило има много пространство, което предполага лесното им компресиране.

Свойства и структура на твърдите вещества

Каква е структурата и характеристиките на структурата на твърдите вещества? Те се състоят от частици, които са много близо една до друга. Те не могат да се движат и затова формата им остава неподвижна. Какви са качествата на твърдото? Той не се свива, но ако се нагрее, обемът му ще се увеличава с увеличаване на температурата. Това е така, защото частиците започват да вибрират и да се движат, което води до намаляване на плътността.

Една от характеристиките на твърдите вещества е, че те имат непроменена форма. Когато твърдото вещество се нагрява, средна скорост движението на частиците се увеличава. По-бързо движещите се частици се сблъскват по-силно, причинявайки всяка частица да притиска съседите си. Следователно, повишаването на температурата обикновено води до увеличаване на здравината на тялото.

Кристална структура на твърдите вещества

Интермолекулните сили на взаимодействие между съседните молекули на твърдото вещество са достатъчно силни, за да ги поддържат в неподвижно положение. Ако тези малки частици са в много подредена конфигурация, тогава такива структури обикновено се наричат ​​кристални. Специалната наука - кристалография се занимава с проблемите на вътрешната подреденост на частиците (атоми, йони, молекули) на елемент или съединение.

Химическата структура на твърдо тяло е от особен интерес. Изследвайки поведението на частиците, как са подредени, химиците могат да обяснят и да предскажат как някои видове материали ще се държат при определени условия. Най-малките частици от твърдо вещество са подредени под формата на решетка. Това е така нареченото редовно подреждане на частици, където различни химични връзки играят важна роля между тях.

Представена е теорията на групата за структурата на едно твърдо тяло твърдо вещество като набор от атоми, всеки от които, на свой ред, се състои от ядро ​​и електрони. В кристалната структура ядрата на атомите са в нодулите на кристалната решетка, за които е характерна определена пространствена периодичност.

Каква е структурата на течността?

Структурата на твърдите вещества и течностите е подобна по това, че частиците, от които са съставени, са на близко разстояние. Разликата е, че молекулите течно вещество свободно се движи, защото сила на привличане между тях е много по-слаба, отколкото в солидно тяло.

Какви са свойствата на течността? Първо, това е флуидност, второ, течността ще приеме формата на контейнера, в който е поставена. Ако се нагрява, обемът ще се увеличи. Поради близкото разположение на частиците един към друг, течността не може да бъде компресирана.

Каква е структурата и структурата на газовите тела?

Газовите частици са подредени случайно, те са толкова отдалечени, че между тях не може да има атракция. Какви са свойствата на газа и каква е структурата на газовите тела? По принцип газът равномерно запълва цялото пространство, в което е поставен. Той лесно се компресира. Скоростта на частиците на газовото тяло се увеличава при повишаване на температурата. Наблюдава се и увеличаване на налягането.

Структурата на газообразни, течни и твърди тела се характеризира с различни разстояния между най-малките частици от тези вещества. Газовите частици са много по-отдалечени, отколкото в твърдо или течно състояние. Във въздуха, например, средното разстояние между частиците е около десет пъти диаметъра на всяка частица. Така обемът на молекулите заема само около 0.1% от общия обем. Оставащите 99,9% са празно място. Обратно, течните частици запълват около 70% от общия обем на течността.

Всяка частица от газа се движи свободно по права линия, докато се сблъска с друга частица (газ, течност или твърдо вещество). Частиците обикновено се придвижват достатъчно бързо и след като двама се сблъскат, те се отдръпват един друг и продължават пътуването си сами. Тези сблъсъци променят посоката и скоростта. Тези свойства на газовите частици позволяват на газовете да се разширяват, за да запълнят всяка форма или обем.

Промяна на състоянието

Структурата на газообразни, течни и твърди тела може да се промени, ако те имат известен външен ефект. Те дори могат да отидат в състоянията един на друг при определени условия, например при отопление или охлаждане.

• Топене. Под влияние на много високи температури организираната структура се срутва и твърдото вещество става течно. Частиците са все още близо една до друга, но между тях има повече свободно пространство. Така, когато твърдото вещество се топи, обикновено се разширява, за да запълни малко по-голям обем. Тази свобода на движение позволява, например, да даде определена форма течен метал.
• Изпаряване. Структурата и свойствата на течните тела им позволяват при определени условия да се преместят в напълно различно физическо състояние. Например, случайно изхвърлянето на бензин при зареждането на автомобил, можете бързо да почувствате остър мирис. Как се случва това? Частиците се движат по цялата течност, в крайна сметка определена част от тях достига до повърхността. Тяхното насочено движение може да носи тези молекули от повърхността в пространството над течността, но атракцията ще ги издърпа обратно. От друга страна, ако частицата се движи много бързо, тя може да излезе от другите на уважавано разстояние. Така, тъй като скоростта на частиците се увеличава, което обикновено се случва при нагряване, се осъществява процес на изпаряване, т.е. преобразуване на течността в газ.

Поведение на телата в различни физически състояния

Структурата на газове, течности, твърди вещества се дължи главно на факта, че всички тези вещества се състоят от атоми, молекули или йони, но поведението на тези частици може да бъде напълно различно. Газовите частици са хаотично отделени един от друг, течните молекули са близки един до друг, но те не са толкова строго структурирани, колкото в твърдо състояние. Газовите частици вибрират и се движат при високи скорости. Атомите и молекулите на течността вибрират, движат се и се плъзгат една след друга. Частиците на твърдо тяло също могат да вибрират, но движението като такова не е характерно за тях.

Характеристики на вътрешната структура

За да разберем поведението на материята, първо трябва да изучим характеристиките на вътрешната му структура. Какви са вътрешните различия между гранит, зехтин и хелий в балон? Един прост модел на структурата на материята ще помогне да се намери отговор на този въпрос.

Моделът е опростена версия на истински обект или вещество. Например, преди да започне прякото строителство, архитектите първо конструират модел на строителен проект. Подобен опростен модел не означава непременно точно описание, но в същото време може да даде приблизителна представа за структурата.

Опростени модели

В науката обаче физическите тела не винаги са модели. През миналия век се наблюдава значително нарастване на човешкото разбиране за физическия свят. Повечето натрупани знания и опит обаче се основават на изключително сложни представи, например под формата на математически, химически и физически формули. За да разберете всичко това, трябва да сте добре запознати с тези точни и сложни науки. Учените са разработили опростени модели за визуализация, обяснение и предсказване на физически явления. Всичко това значително опростява разбирането защо някои тела имат постоянна форма и обем при определена температура, докато други могат да ги променят и т.н.

Цялата материя се състои от най-малките частици. Тези частици са в постоянно движение. Обемът на движението е свързан с температурата. Повишената температура показва увеличение на скоростта. Структурата на газообразни, течни и твърди тела се отличава с свободата на движение на техните частици, както и с това колко силно се привличат частиците помежду си. физически свойствата на материята зависи от физическото му състояние. Водната пара, течната вода и лед имат същите химически свойства, но техните физични свойства са значително различни.