Поиск по этому блогу

пятница, 18 мая 2012 г.

Повторение. Особенности газообразного состояния вещества - Вадим Петрович Гладченко

Особенности газообразного состояния вещества - Вадим Петрович Гладченко


Известно, что свойства вещества зависят от движения его молекул и от сил взаимодействия между ними. При этом силы молекулярного взаимодействия стремяться удержать молекулы на определенных расстояниях друг от друга, а хаотическое движение молекул, напротив, разбрасывает их по всему пространству, способствуя увеличению объема, занятого веществом.  Совместное действие этих двух факторов определяет форму и объем тела.

    Молекулы газа разлетаются по всему предоставленному для него объему, поэтому главную роль в поведении газа играет хаотическое движение его молекул, а силы взаимодействия между молекулами газа так малы, что ими можно пренебречь. Это означает, что в огромном большинстве случаев расстояние между молекулами газа значительно превышает радиус молекулярного действия. Если вокруг молекулы описать сферическую поверхность, радиус которой равен радиусу молекулярного действия, то ограниченное этой поверхностью пространство называют сферой молекулярного действия. Следовательно, с любой молекулой взаимодействуют только те молекулы, центры которых находятся внутри этой сферы.

      Подсчет показывает, что среднее расстояние между молекулами газа при нормальных условиях составляет около 30 Ангстрем (1 Ангстрем =10-10 м), а радиус молекулярного действия равен приблизительно 10 Ангстрем. Следовательно, если в какой-либо момент времени вокруг всех молекул газа описать сферы молекулярного действия, то в большинстве случаев внутри этих сфер других молекул  не окажется. Это означает, что молекулы газа движутся равномерно и прямолинейно (по инерции), пока не столкнутся с другими молекулами. При столкновении меняются величина и направление скорости движения молекулы, и молекула снова движется с постоянной скоростью до следующего столкновения. Если молекула состоит из нескольких атомов, то при столкновениях она приобретает еще и вращательное движение. Итак, тепловое движение молекул газа представляет собой поступательное и вращательное движение.

      Отметим, что атомы внутри молекулы могут совершать еще и колебательное движение, однако при низких и средних температурах его роль незначительна, и только при очень высоких температурах колебательное движение атомов в молекулах газа вносит заметный вклад в тепловое движение.
  Характерной особенностью газообразного состояния вещества является то, что между его молекулами практически отсутствуют силы взаимного притяжения. Лишь при столкновениях эти силы на короткое мгновение возникают, но в каждый момент времени взаимодействующие молекулы составляют ничтожную часть общего числа молекул (если газ не сильно сжат).  

Комментариев нет:

Отправить комментарий