|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Введение. Система наук о природе. ЭволюцияСтр 1 из 16Следующая ⇒
Введение. Система наук о природе. Эволюция К главе 1 «Предмет и структура естествознания» 1. Наука сформировалась: 1) в Древней Греции; 2) в Европе в XVI–XVIII вв.; 3) в Европе в XIII–XV вв.; 4) в Древнем Риме. 2. Науку от обыденного познания отличает: 1) актуальность объекта познания; 2) достоверность полученных знаний; 3) значимость результатов познания; 4) используемый язык. 3. Определенный способ понимания какого-либо предмета, процесса или явления – это: 1) концепция; 2) закон; 3) гипотеза; 4) теория. 4. В научном исследовании выделяются уровни: 1) созерцательный и эмпирический; 2) созерцательный и концептуальный; 3) эмпирический и теоретический; 4) теоретический и концептуальный. 5. Дифференциация естественных наук начала происходить на стадии: 1) натурфилософии; 2) аналитического естествознания; 3) синтетического естествознания; 4) интегрального естествознания. 6. Совокупным объектом естествознания является: 1) Земля; 2) Галактика; 3) природа; 4) географическая оболочка Земли. 7. Теория – это: 1) предположительное знание, которое носит вероятностный характер; 2) истинное, доказанное, подтвержденное знание о сущности явлений; 3) утверждение, раскрывающее общие связи изучаемых явлений. 8. Методом эмпирического уровня познания является: 1) аналогия; 2) наблюдение; 3) моделирование; 4) синтез. 9. Классификация – это: 1) установление сходства и различия признаков исследуемых объектов; 2) объединение различных признаков исследуемых объектов; 3) отнесение объектов к определенному классу явлений.
Лекция № 2 Тема 1.1.1. Механическое движение, его относительность. Законы динамики Ньютона
План: 1. Общие сведенья о механическом движении; 2. Виды механического движения; 3. Законы Ньютона; 1.Общие сведения о механическом движении. Изучением механического движения занимается раздел физики, названный «механикой». Слово «механика» произошло (от греч. «mechans» машина). Механическим движением тела называется изменение положения данного тела по отношению к каким-либо другим телам. Тела, относительно которых рассматривается данное движение называется телами отсчета. Например: шар или тележка, находящиеся на столе изменяют свое положение по отношению к столу, то мы говорили, они движутся; точно так же автомобиль движется по отношению к дороге. В мировом пространстве механическое движение совершает Земля, Луна и т.д. Зависимость характера движения от выбора тел к которым движение относится называется относительностью движения. Всякое движение, и в частности покой является относительными. Приступая и изучая движения отдельных тел, мы можем сначала не задавать себе вопросы о тех причинах, которыми вызываются эти движения. например: мы можем следить за движением облака, совсем не обращая внимание на ветер, который его гонит, мы видим как движется автомобиль, не обращая внимание на работу его мотора. Отдел механики, в котором описываются и изучаются движения без исследования причин, их вызывающих, называется кинематикой. Типы механического движения. 1. Поступательная; 2.Вращательная. Наиболее простым является такое движение тела, при котором все его точки все его ТОЧКИ движутся одинаково т.е. одинаковые траектории. Такое движение называется поступательной. Например: при соскальзывании по плоскости бруска с плоскими гранями любая прямая, проведенная в нем, останется параллельной самой себе, т.е. соскальзывание бруска есть поступательное движение. Такое движение называют еще и прямолинейным. Поступательным движением является движение иглы швейной в машины, движение поршня в цилиндре паровой машины, движение гвоздя забиваемого в стену, движение кабинок «чертово колеса» и т.д. Другим распространенным типом движения является вращательное движение тела. При вращательном движении все точки тела описывают окружности, в центре которые лежат на прямой называемой осью вращения. Вращательное движение иначе называют криволинейным. Например: вращательное движение широко применяются в технике; движение колес, блоков, валов и осей различных механизмов, пропеллера. И т.п. Суточное движение Земли есть также вращательное движение. Законы Динамики Ньютона. Первый закон Ньютона Будучи предоставлено самому себе ( при отсутствии результирующей внешней силы), тело сохраняет состояния покоя или равномерного движения с равным нулю ускорением. В математической форме это утверждение имеет вид: → → → а=0, если F=0 (F- результирующая внешняя сила)
Этот закон часто называют «законом инерции». Второй закон Ньютона Действующая на тело результирующая сила равна произведению массы тела на его ускорение: → → F=ma. Третий закон Ньютона При любом взаимодействии двух тел сила, с которой первое тело воздействует на второе, равна по величине и направлена противоположно силе, которой второе тело воздействует на первое: → → F ab=-Fba Значение закона Ньютона Все три закона движения позволяют объяснить закономерности движения планет, их естественных и искусственных спутников иначе, позволяют предсказывать траектории движения планет, рассчитывать траектории космических кораблей и их координаты в любые заданные моменты времени. В земных условиях они позволяют объяснить течение воды, движение многочисленных разнообразных транспортных средств (движение автомобилей, кораблей, самолетов, ракет и т.д.) Для всех этих движений, тел и сил справедливы законы Ньютона.
Лекция № 3 Тема: 1.1.3. Импульс. Закон сохранения импульса и Реактивное движение
План: 1. Общее понятие. Импульс тела; 2. Закон сохранения импульса; 3. Реактивное движение.
1. Определение: импульсом ( количеством движением) тела р называется произведение массы на его скорость. Мы знаем, что причиной изменения скорости тела является действия других тел. Выясним, какая сила требуется для того, чтобы за время t увеличить скорость тела от 0 до некоторого значения υ . По второму закону Ньютона F=ma, и согласно формуле a=υ /t
Таким образом, F = mv/t В правую часть полученного выражения входит произведение массы тела на его скорость. Обозначим это произведение p:
p = mυ Физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость, называется импульсом тела: р — импульс тела.
Если тело покоится, то его импульс равен нулю. При увеличении скорости импульс возрастает. Импульс—величина векторная. Единицей импульса в СИ является килограмм-метр в секунду ( 1 кг• м/с) Понятие импульса была ведено введено в физику Рене Декартом (1596-1650). Сам Декарт назвал эту величину не импульсом, а количеством движения. 2. Для импульса справедлив фундаментальный закон природы, называемый законом сохранения импульса (или количества движения). Открывший этот закон Декарт в одном из своих писем написал: «Я принимаю, что во Вселенной, во всей созданной материи есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает» В наиболее простом случае закон сохранения импульса может быть сформулирован следующим образом: Тест по теме «Импульс тела. Закон сохранения импульса.» Вариант 1. 1. Каким выражением определяют импульс тела? а) mв)mv б)Ftг)mv2/2 2. В каких единицах измеряется импульс в Международной системе? а) 1Н. в)1кг. б) 1Нс. г)1Дж. 3. Чему равно изменение импульса тела, если на него подействовала сила 15Н в течение 5с? а) 3кг м/с в) 5кг м/с б) 15кг м/с г) 75кг м/с 4. Тело массой m движется со скоростью v. После взаимодействия со стенкой тело стало двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью. Чему равен модуль изменения импульса тела? а) 0.в) mv б) 2mvг) 4mv 5. Два автомобиля с одинаковыми массамиm движутся со скоростями vи3vотносительно Земли в противоположных направлениях. Чему равен импульс второго автомобиля в системе отсчёта, связанной с первым автомобилем? а) mv в) 2mv б) 3mv г) 4mv 6. На рисунке представлен график зависимости модуля силы, действующей на тело, от времени. Чему равно изменение скорости тела массой 2кг за 4с? а) 4 м/с в) 8 м/с б) 16м/с г) 32 м/с 7. Какое из выражений соответствует закону сохранения импульса для случая взаимодействия двух тел? а) p = mv в) Ft = mv2 - mv1 б) m1 v1H+ m2v2H = m1v1k + m2v2k г)mv + mvmv + mv 8. Железнодорожный вагон массой m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m и сцепляется с ним. Каким суммарным импульсом обладают два вагона после столкновения? а) 0. в) mv б) 2mv г) 3mv 9. Тележка массой 2 кг, движущаяся со скоростью 3м/с, сталкивается с неподвижной тележкой массой 4 кги сцепляется с ней. Чему равна скорость обоих тележек после взаимодействия? а) 0, 5 м/с в) 1 м/с б) 1, 5 м/с г) 3 м/с 10. Скорость легкового автомобиля в 3 раза больше скорости грузового, а масса грузового – в 6 раз больше легкового. Сравните модули импульсов легкового р1 и грузового р2 автомобилей. а) р1 = р2 в) р2 = 2р1 б) р1 = 2р2 г) р2 = 4р1
«Импульс. Закон сохранения импульса.» Вариант 2. 1. Чему равен импульс тела массой 2кг, движущегося со скоростью 3 м/с? а) 1, 5 кг м/с в) 6 кг м/с б) 9 кг м/с г) 18 кг м/с 2. Каково наименование единицы импульса, выраженное через основные единицы Международной системы? а) 1кг в) 1кг м/с б) 1 кг м/с2 г) 1кг м2/с2 3. Каким выражением определяют импульс тела? а) m в) mv б) Ft г) mv2/2 4. Тело массой 2кг движется со скоростью 3м/с. После взаимодействия со стенкой тело стало двигаться в противоположном направлении со скоростью 2м/с. Чему равен модуль изменения импульса тела? а) 2 кг м/с в) 4 кг м/с б) 6 кг м/с г) 10 кг м/с 5. Два автомобиля с одинаковыми массами m движутсясо скоростями v и 3v относительно Земли в одном направлении. Чему равен импульс второго автомобиля в системе отсчёта, связанной с первым автомобилем? а) mvв) 2mv б) 3mvг) 4mv 6. На рисунке представлен график зависимости модуля силы, действующей на тело, от времени. Чему равно изменение скорости тела массой 2кг за 3с? а) 9 м/с в) 18 м/с б) 12 м/с г) 36 м/с 7. Какое из выражений соответствует закону сохранения импульса для случая взаимодействия двух тел? а) m1v1H + m2v2H = m1v1k + m2v2kв) p = mv б)Ft = mv2 – mv1 8. Тележка массой 3кг, движущаяся со скоростью 4 м/с, сталкивается с неподвижной тележкой той же массой и сцепляется с ней. Чему равен импульс тележек после взаимодействия? а) 6 кг м/с в) 12 кг м/с б) 24 кг м/с г) 0 9. Тележка массой 3 кг, движущаяся со скоростью 4 м/с, сталкивается с неподвижной тележкой той же массы и сцепляется с ней. Чему равна скорость обеих тележек после взаимодействия? а) 2 м/с в) 3 м/с б) 4 м/с г) 12 м/с 10. Скорость легкового автомобиля в 4 раза больше скорости грузового, а масса грузового – в 2 раза больше массы легкового. Сравните значения модулей импульсов легкового р1 и грузового р2 автомобилей. а) р2 = р1 в) р1 = 2р2 б) р2 = 2р1 г) р1 = 4р2
Лекция № 5
Тема: 1.1.4. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Работа и мощность. План 1.Общее понятие – работа и мощность. 2.Потенциальная и кинетическая энергия 3. Закон сохранения энергии. 1) В обыденной жизни словом «работа» мы понимаем всякий полезный труд, рабочего, инженера, учащегося. Понятие работы в физике несколько иное. Это определенная физическая величина, а значит, её можно измерить. В физике изучают прежде всего механическую работу. Закон сохранения энергии Понятие потенциальной энергии ввел в середине XIX в. немецкий учёный Герман Гельмгольдц.С его именем связано и понятие о полной механической энергии E=Ek+Ep Называя кинетическую энергию «живой силой», а потенциальную—«напряженной силой», двадцатилетний Гельмгольдц в своём историческом выступлении на заседании физического общества в 1847г. впервые доказывает, что «когда тела природы действуют друг на друга с силами притяжения или отталкивания, то сумма живых сил и напряженных сил остаётся постоянной». Так был впервые сформулирован один из самых знаменитых законов природы— закон сохранения энергии.
Лекция № 6 Тема1.1.5. Механические колебания. Период и частота колебаний. Механические волны. Свойства волн. План 1) Общие сведения о механических колебаниях. 2) Амплитуда, период, частота колебаний. 3) Превращение энергии при колебаниях. 4) Виды колебаний: А) свободные колебания; Б) вынужденные колебан 5) Механические волны, характеристика волн. 1) Колебания широко распространены в природе и в технике. Движение маятника часов, биение сердца, звук, свет, переменный электрический ток, движение поршня двигателя и.т.д - все это примеры колебательных движений. Механическими колебаниями называются движения тел, точно повторяющиеся через одинаковые промежутки времени. Колебательную систему в не зависимости от ее физической природы, часто называют осциллятором (от лат.oscilliumколебание).Подвешенный на длинной нити небольшой колеблющийся груз, называемый математическим маятником, груз колеблющийся на пружине, называемым пружинным маятником, являются примерами осцилляторов. В приведенных примерах осцилляторов, отсутствует внешний источник энергии, то есть колебания происходят свободно. 2) Колебательное движение характеризуют амплитудой, периодом и частотой колебаний: Вариант 1
А. Массы груза. Б. Частоты колебаний. В. Длины его нити.
А. 0, 2 Гц Б. 20 Гц В. 5 Гц.
А. Увеличится в 2 раза. Б. Уменьшится в 2 раза. В. Не изменится.
А. 2: 1. Б. 4: 1. В. 1: 4.
Ответы:
Вариант 2
А. Период колебаний. Б. Длины его нити. В. Амплитуды колебаний.
А. 5 с. Б.2 с. В. 0, 1 с.
В. Перемещение равно нулю.
А. Увеличится в 2 раза. Б. Уменьшится в 2 раза. В. Не изменится.
А. Первый в 2 раза. Б. Второй в 2 раза. В. Первый в 4 раза. ВАРИАНТ№4 ЧАСТЬ 1 1.Какие из перечисленных движений являются колебательными: 1.движение автомобиля 2.движение луны вокруг земли 3.движение качелей 4.движение мяча, падающего на землю
2.Колебательное движение является: 1.равномерным 2.равноускоренным 3.прямолинейным 4.периодичным
3.Число колебаний е единицу времени называется: 1.периодом колебаний 2.частотой колебаний 3.амплитудой колебаний 4.фазой колебаний.
Амплитуда колебаний - это 1.число колебаний в единицу времени 2.время, за которое совершаются колебания 3.время, за которое совершается одно полное колебание 4.модуль максимального смещения от положения равновесия.
5.Вынужденные колебания могут совершаться... 1.в колебательной системе 2.в не колебательной системе 3.и в колебательной системе и в не колебательной системе 4.в любой системе тел в которой действует внешняя периодичная сила
Что называют длиной волны? 1.Расстояние, проходимое волной за половину периода. 2.Расстояние, проходимое волной за один период. 3.Расстояние, проходимое волной за определенное время. 4.Расстояние, проходимое волной за четверть периода.
Лекция № 7
Лекция № 8 Тема 1.2.1 Лекция № 9 Тема 1.2.2.«Наблюдения и опыты подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул» План 1. Общее сведение об атомно-молекулярном учении. 2. Основные положения атомно-молекулярного учения. 3. Размеры молекул. 4. Масса молекул. 1. Атомно-малекулярное учение развил и впервые применил в химии великий русский ученый Ломоносов. Сущность учения Ломоносова можно свести к следующим положениям. 1.Все вещества состоят из «корпускул» (так Ломоносов называл молекулы). 2.Молекулы состоят из «элементов» (так Ломоносов называл атомы). 3.Частицы – молекулы и атомы – находятся в непрерывном движении. Тепловое состояние тел есть результат движения их частиц. 4.Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных веществ – из различных атомов. Атомистическое учение в химии применил английский ученый Джон Дальтон. В своей основе учение Дальтона повторяет учение Ломоносова. Вместе с тем оно развивает его дальше, поскольку Дальтон впервые пытался установить атомные массы известных тогда элементов. Однако Дальтон отрицал существование молекул у простых веществ, что по сравнению с учением Ломоносова является шагом назад. По Дальтону, простые вещества состоят только из атомов, и лишь сложные вещества – из «сложных атомов» ( в современном понимании – молекул). Отрицание Дальтоном существования молекул простых веществ мешало дальнейшему развитию химии. Атомно-молекулярное учение в химии окончательно утвердилось лишь в середине XIX в. Молекула – это наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими и химическим строением. Атом – наименьшая частица химического элемента, входящая в состав молекул простых и сложных веществ. Химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением. Атом – наименьшая частица химического элемента, входящая в состав молекул простых и сложных веществ. Химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением его атома. Отсюда следует определение атома, соответствующее современным представлениям: атом – это электронейтральная частица, состоящая из положительного заряженного атома ядра и отрицательно заряженных электронов. Согласно современным представлениям из молекул состоят вещества в газообразном и парообразном состоянии. В твердом состоянии из молекул состоят лишь вещества, кристаллическая решетка которых имеет молекулярную структуру.
2. Основные положения атомно-молекулярного учения можно сформулировать так:
· Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
· Между молекулами имеются промежутки, размеры которые зависят от агрегатного состояния вещества и температуры. Наибольшие расстояния имеются между молекулами газов. Этим объясняется их легкая сжимаемость. Труднее сжимаются жидкости, где промежутки между молекулами еще меньше, поэтому они почти не сжимаются.
· Молекулы находятся в непрерывном движении. Скорость движения молекул зависит от температуры. С повышением температуры скорость движения молекул возрастает.
· Между молекулами существуют силы взаимного притяжения и отталкивания. В наибольшей степени эти силы выражены в твердых веществах, в наименьшей - в газах.
· Молекулы состоят из атомов, которые, как и молекулы, находятся в непрерывном движении.
· Атомы одного вида отличаются от атомов другого вида массой и свойствами.
· При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются.
· У веществ с молекулярным строением в твердом состоянии в узлах кристаллических решето к находятся молекулы. Связи между молекулами, расположенными в узлах кристаллической решетки, слабые и при нагревании разрываются. Поэтому вещества с молекулярным строением, как правило, имеют низкие температуры плавления.
· У веществ с немолекулярным строением в узлах кристаллических решеток находятся атомы или другие частицы. Между этими частицами существуют сильные химические связи, для разрушения которых требуется много энергии. Поэтому вещества с немолекулярным строением имеют высокие температуры плавления. Объяснение физических и химических явлений с точки зрения атомно-молекулярного учения. Физические и химические явления получают объяснение с позиций атомно-молекулярного учения. Так, например, процесс диффузии объясняется способностью молекул (атомами, частицами) другого вещества. Это происходит потому, что молекулы (атомы, частицы) находятся непрерывно движении и между ними имеются промежутки. Сущность химических реакций заключается в разрушении химических связей между атомами одних веществ и в перегруппировке атомов с образованием других веществ. Многие опыты показывают, что размер молекулы очень мал. Линейный размер молекулы или атома можно найти различными способами. Например, с помощью электронного микроскопа, получены фотографии некоторых крупных молекул, а с помощью ионного проектора (ионного микроскопа) можно не только изучить строение кристаллов, но определить расстояние между отдельными атомами в молекуле. Используя достижения современной экспериментальной техники, удалось определить линейные размеры простых атомов и молекул, которые составляют около 10-8 см. Линейные размеры сложных атомов молекул намного больше. Например, размер молекулы белка составляет 43*10-8. Линейные размеры сложных атомов и молекул намного больше. Для характеристики атомов используют представление об атомных радиусах, которые дают возможность приближённо оценить межатомные расстояния в молекулах, жидкостях или твердых телах, так как атомы по своим размерам не имеют четких границ. То есть атомный радиус - это сфера, в которой заключена основная часть электронной плотности атома (не менее 90…95%).
Размер молекулы настолько мал, что представить его можно только с помощью сравнений. Например, молекула воды во столько раз меньше крупного яблока, во сколько раз яблоко меньше земного шара. Лекция 10. Тепловое движение молекул Масса и размеры молекул Масса молекул Молекулы - это мельчайшие частицы многих веществ, состав и химические свойства которых такие же, как у данного вещества. Любое вещество состоит из частиц, поэтому количество вещества принято считать пропорциональным числу частиц. Единицей количество вещества является моль. Моль равен количеству вещества системы содержащее столько же частиц, сколько содержится в атомах в углероде массой 12г. Отношение числа молекул к количеству вещества называется постоянной авогадро. Молярная масса вещества равна отношению массы вещества соответствующему количеству вещества:
Броуновское движение: броуновское движение это движение взвешенных в газе или в жидкости частиц. Английский ботаник Броун 1827 год обнаружил беспорядочное движение видимых в микроскоп твердых частиц, находившихся в жидкости. Это явление было названо броуновским движением. Это движение не прекращается: с увеличением движения его интенсивность растет. Броуновское движение-результат флуктуации ( заметного отклонения от средней величины). Причина Броуновского движения частицы заключается в том, что удары молекул в жидкости о частицу не компенсируют друг друга.
Контрольные вопросы. 1. Дайте определение тепловым явлениям. 2. Что называется тепловым движением? 3. Какое значение имеют тепловые явления? 4. Дайте оценку размерам молекул. 5. В каких единицах измеряется масса молекул?
Тест Тепловые явления Вариант I ОТВЕТЫ
Тепловые явления Вариант II Выполнили опыт с двумя металлическими пластинами. Первая пластина быта несколько раз прогнута и в результате этого нагрелась. Вторая пластина была поднята вверх над горизонтальной поверхностью. Работа в первом и во втором случаях была совершена одинаковая. Изменилась ли внутренняя энергия пластин? А) не изменилась у первой, увеличилась у второй; Б) увеличилась у обеих пластин; В) увеличилась у первой, не изменилась у второй; Г) не изменилась у обоих пластин. ОТВЕТЫ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 Вариант 1 Цель: изучить процессы нагревания и кипения воды
Оборудование: штатив с лапкой, стакан калориметра, вода, термометр, мензурка, электрическая плитка.
Ход работы 1.С помощью мензурки отлейте 100 мл воды в стакан калориметра.
2.Измерьте температуру воды. Поставьте стакан на электрическую плитку.
3.Через каждые 2 мин измеряйте температуру и записывайте в табл. 1.
4.Доведите воду до кипения, измерьте температуру кипения, запишите в табл. 1
5.Постройте график зависимости температуры вещества от времени.
6. Опишите график зависимости температуры воды от времени и кипении.
7.Сделайте вывод по результатам эксперимента.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 Вариант 2 Цель работы: Исследовать процесс плавления аморфных тел.
Оборудование :
- Парафин в металлической банке; - лабораторные электроплитки; - термометр лабораторный, закрепленный в штативе; - наручные часы.
Ход работы 1. Перед началом опыта возьмите твердый парафин в металлической банке с предварительно вплавленным в него термометром.
2. Затем поставьте банку на лабораторную электроплитку и через определенные равные промежутки времени (2 минуты) измеряйте температуру парафина до его полного перехода в жидкую фазу.
3. Данные записывайте в таблицу:
4. Постройте и опишите график зависимости температуры вещества в процессе плавления от времени.
5. Сделайте вывод по проделанной работе.
Лекция №11 План 1. Общие сведения об агрегатных состояний вещества. · Основные виды агрегатных состояний вещества: а) агрегатное состояние вещества в газах; б) агрегатное состояние вещества в жидкостях; в) агрегатное состояние вещества в твердых телах. 3. Понятие: полиморфизм и плазма. Все вещества могут существовать в трех агрегатных состояниях - твердом, жидком газообразном. Четвертым агрегатным состоянием вещества часто считают плазму. Переходы между ними сопровождаются скачкообразным изменением ряда физических свойств (плотности, теплопроводности и др.). Агрегатное состояние зависит от физических условий, в которых находится вещество. Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимодействии при разных условиях. Газ - агрегатное состояние вещества, в котором частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия; кинетическая энергия теплового движения его частиц (молекул, атомов) значительно превосходит потенциальную энергию взаимодействий между ними, поэтому частицы движутся почти свободно, целиком заполняя сосуд, в котором находятся, и принимают его форму. Любое вещество можно перевести в газообразное, изменяя давление и температуру. Жидкость - агрегатное состояние вещества, промежуточное между твердым и газообразным. Для нее характерна большая подвижность частиц и малое свободное пространство между ними. Это приводит к тому, что жидкости сохраняют свой объем и принимают форму сосуда. В то же время жидкость обладает рядом только ей присущих свойств, одно из которых - текучесть. В жидкости молекулы размещаются очень близко друг к другу. Поэтому плотность жидкости гораздо больше плотности газов (при нормальном давлении). Свойства жидкости по всем направлениям одинаковы (изотропны) за исключением жидких кристаллов. При нагревании или уменьшении плотности свойства жидкости, теплопроводность, вязкость меняются, как правило, в сторону сближения со свойствами газов. Тепловое движение молекул жидкости состоит из сочетания коллективных колебательных движений и происходящих время от времени скачков молекул из одних положений равновесия в другие. При наличии внешней силы, сохраняющей свое направление более длительное время, чем интервалы между скачками, молекулы перемещаются в направлении этой силы, что и приводит к текучести жидкости. Твердые тела - агрегатное состояние вещества, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов. Это движение вызывает колебания атомов (или ионов), из которых состоит твердое тело. Амплитуда колебаний обычно мала по сравнению с межатомными расстояниями. Структура твердых тел многообразна, но, тем не менее, их можно разделять на кристаллы и аморфные тела. В кристаллах атомы (или ионы) расположены в пространстве в узлах кристаллической решетки и колеблются около них. Строгая периодичность в расположении атомов приводит к сохранению порядка на больших расстояниях. В аморфных телах атомы колеблются около хаотически расположенных точек. Свойства аморфных тел: они изотропны, не имеют постоянной температуры плавления, обладают текучестью. По типам химической связи твердые тела делят на три класса, каждый из которых характеризуется определенным пространственным распределением электронов: 1) ионные кристаллы (NaCl, KCl); 2) ковалентные (алмаз, Ge, Si); 3) металлические. Кристаллическая структура твердых тел зависит от сил, действующих между атомами и частицами. Одни и те же атомы могут образовывать различные структуры - серое и белое олово, графит и алмаз. Полиморфизм - способность некоторых веществ существовать в состояниях с различной атомно-кристаллической структурой (сера, кремнезем имеют более чем две полиморфные модификации). Одиночные кристаллы называют монокристаллами. У монокристаллов некоторые свойства анизотропные, т. е. зависят от направления (механические, оптические и электрические). Естественная анизотропия - характерная особенность кристаллов; например, пластинка слюды легко расщепляется на тонкие листочки вдоль определенной плоскости (параллельно этой плоскости силы сцепления между частицами слюды наименьшие). Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим. Поликристаллические материалы изотропны. |
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 1053; Нарушение авторского права страницы
