E gjithë lënda jo e gjallë përbëhet nga grimca, sjellja e të cilave mund të ndryshojë. Struktura e gaztë, e lëngët dhe të ngurta ka karakteristikat e veta. Grimcat në trupat e ngurtë mbahen së bashku sepse janë shumë afër njëra-tjetrës, gjë që i bën ato shumë të forta. Përveç kësaj, ata mund të mbajnë një formë të caktuar, pasi grimcat e tyre më të vogla praktikisht nuk lëvizin, por vetëm dridhen. Molekulat në lëngje janë mjaft afër njëra-tjetrës, por ato mund të lëvizin lirshëm, kështu që nuk kanë formën e tyre. Grimcat në gazra lëvizin shumë shpejt dhe zakonisht ka shumë hapësirë ​​rreth tyre, gjë që sugjeron se ato kompresohen lehtësisht.

Vetitë dhe struktura e trupave të ngurtë

Cila është struktura dhe veçoritë e strukturës së trupave të ngurtë? Ato përbëhen nga grimca që janë shumë afër njëra-tjetrës. Ata nuk mund të lëvizin dhe për këtë arsye forma e tyre mbetet e fiksuar. Cilat janë vetitë e një trupi të ngurtë? Nuk tkurret, por nëse nxehet, vëllimi i tij do të rritet me rritjen e temperaturës. Kjo për shkak se grimcat fillojnë të dridhen dhe lëvizin, gjë që çon në një ulje të densitetit.

Një nga veçoritë e trupave të ngurtë është se ato kanë një formë fikse. Kur një lëndë e ngurtë nxehet, lëvizja e grimcave rritet. Grimcat që lëvizin më shpejt përplasen më fort, duke bërë që çdo grimcë të shtyjë fqinjët e saj. Prandaj, rritja e temperaturës zakonisht çon në një rritje të forcës së trupit.

Struktura kristalore e trupave të ngurtë

Forcat ndërmolekulare të bashkëveprimit ndërmjet molekulave ngjitur të një trupi të ngurtë janë mjaft të forta për t'i mbajtur ato në një pozicion fiks. Nëse këto grimca më të vogla janë në një konfigurim shumë të renditur, atëherë struktura të tilla zakonisht quhen kristalore. Renditja e brendshme e grimcave (atomeve, joneve, molekulave) të një elementi ose komponimi merret nga një shkencë e veçantë - kristalografia.

Struktura kimike e një trupi të ngurtë është gjithashtu me interes të veçantë. Duke studiuar sjelljen e grimcave, si janë bërë ato, kimistët mund të shpjegojnë dhe parashikojnë se si do të sillen disa lloje të materialeve në kushte të caktuara. Grimcat më të vogla të një trupi të ngurtë janë rregulluar në formën e një grilë. Ky është i ashtuquajturi rregullim i rregullt i grimcave, ku të ndryshme lidhjet kimike mes tyre.

Teoria e brezit të strukturës së një trupi të ngurtë e konsideron atë si një grup atomesh, secila prej të cilave, nga ana tjetër, përbëhet nga një bërthamë dhe elektrone. AT strukturë kristalore bërthamat e atomeve ndodhen në nyjet e rrjetës kristalore, e cila karakterizohet nga një periodicitet hapësinor i caktuar.

Cila është struktura e një lëngu?

Struktura e lëndëve të ngurta dhe të lëngshme është e ngjashme në atë që grimcat nga të cilat ato përbëhen janë të vendosura distancë e afërt. Dallimi qëndron në faktin se molekulat lëvizin lirshëm, pasi midis tyre është shumë më i dobët sesa në një të ngurtë.

Cilat janë vetitë e një lëngu? Së pari, është rrjedhshmëri, dhe së dyti, lëngu do të marrë formën e enës në të cilën vendoset. Nëse nxehet, vëllimi do të rritet. Për shkak të afërsisë së grimcave me njëra-tjetrën, lëngu nuk mund të kompresohet.

Cila është struktura dhe struktura e trupave të gaztë?

Grimcat e gazit janë të rregulluara në mënyrë të rastësishme, ato janë aq larg njëra-tjetrës sa nuk mund të ketë forcë tërheqëse midis tyre. Çfarë veti ka një gaz dhe cila është struktura e trupave të gaztë? Si rregull, gazi mbush në mënyrë uniforme të gjithë hapësirën në të cilën është vendosur. Kompresohet lehtësisht. Shpejtësia e grimcave trup i gaztë rritet me rritjen e temperaturës. Në të njëjtën kohë, ka edhe një rritje të presionit.

Struktura e trupave të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë karakterizohet nga distanca të ndryshme midis grimcave më të vogla të këtyre substancave. Grimcat e një gazi janë shumë më larg njëra-tjetrës sesa në një ose të ngurtë gjendje e lëngshme. Në ajër, për shembull, distanca mesatare midis grimcave është rreth dhjetë herë diametri i secilës grimcë. Kështu, vëllimi i molekulave zë vetëm rreth 0.1% të vëllimit të përgjithshëm. Pjesa e mbetur prej 99.9% është hapësirë ​​boshe. Në të kundërt, grimcat e lëngshme mbushin rreth 70% të vëllimit total të lëngut.

Çdo grimcë gazi lëviz lirshëm përgjatë një rruge të drejtë derisa të përplaset me një grimcë tjetër (gaz, të lëngët ose të ngurtë). Grimcat zakonisht lëvizin aq shpejt sa pasi dy prej tyre përplasen, ato kërcejnë nga njëra-tjetra dhe vazhdojnë rrugën e tyre të vetme. Këto përplasje ndryshojnë drejtimin dhe shpejtësinë. Këto veti të grimcave të gazit lejojnë që gazrat të zgjerohen për të mbushur çdo formë ose vëllim.

Ndryshimi i shtetit

Struktura e trupave të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë mund të ndryshojë nëse mbi to ushtrohet një ndikim i caktuar i jashtëm. Ato madje mund të ndryshojnë në gjendjen e njëri-tjetrit në kushte të caktuara, si gjatë ngrohjes ose ftohjes.

• Avullimi. Struktura dhe vetitë e trupave të lëngshëm i lejojnë ata, në kushte të caktuara, të kalojnë në një gjendje fizike krejtësisht të ndryshme. Për shembull, nëse ju derdhni aksidentalisht benzinë ​​gjatë karburantit të një makine, do të ndjeni shpejt erën e saj të athët. Si ndodh kjo? Grimcat lëvizin në të gjithë lëngun, si rezultat, një pjesë e caktuar e tyre arrin në sipërfaqe. Lëvizja e tyre e drejtuar mund t'i çojë këto molekula nga sipërfaqja dhe në hapësirën sipër lëngut, por tërheqja do t'i tërheqë ato prapa. Nga ana tjetër, nëse një grimcë po lëviz shumë shpejt, ajo mund të shkëputet nga të tjerët në një distancë të mirë. Kështu, me një rritje të shpejtësisë së grimcave, e cila zakonisht ndodh kur nxehet, ndodh procesi i avullimit, domethënë shndërrimi i lëngut në gaz.

Sjellja e trupave në gjendje të ndryshme fizike

Struktura e gazeve, lëngjeve, lëndëve të ngurta është kryesisht për faktin se të gjitha këto substanca përbëhen nga atome, molekula ose jone, por sjellja e këtyre grimcave mund të jetë krejtësisht e ndryshme. Grimcat e gazit janë kaotike të largëta nga njëra-tjetra, molekulat e lëngshme janë afër njëra-tjetrës, por ato nuk janë të strukturuara aq fort sa në një të ngurtë. Grimcat e gazit dridhen dhe lëvizin me shpejtësi të madhe. Atomet dhe molekulat e një lëngu dridhen, lëvizin dhe rrëshqasin pranë njëri-tjetrit. Grimcat e një trupi të ngurtë gjithashtu mund të vibrojnë, por lëvizja si e tillë nuk është karakteristike për to.

Karakteristikat e strukturës së brendshme

Për të kuptuar sjelljen e materies, së pari duhet të studiohen veçoritë e strukturës së saj të brendshme. Cilat janë ndryshimet e brendshme midis granitit, vajit të ullirit dhe heliumit tullumbace? Një model i thjeshtë i strukturës së materies do të ndihmojë në përgjigjen e kësaj pyetjeje.

Një model është një version i thjeshtuar i një objekti ose substanca reale. Për shembull, përpara se të fillojë ndërtimi aktual, arkitektët fillimisht ndërtojnë një projekt model ndërtimi. Një model i tillë i thjeshtuar nuk nënkupton domosdoshmërisht një përshkrim të saktë, por në të njëjtën kohë mund të japë një ide të përafërt se si do të jetë kjo apo ajo strukturë.

Modele të thjeshtuara

Në shkencë, megjithatë, modelet nuk janë gjithmonë trupat fizikë. Shekulli i kaluar ka parë një rritje të konsiderueshme në të kuptuarit njerëzor për botën fizike. Megjithatë, shumica e njohurive dhe përvojës së grumbulluar bazohet në paraqitje jashtëzakonisht komplekse, për shembull në formën e formulave matematikore, kimike dhe fizike.

Për të kuptuar të gjitha këto, ju duhet të jeni mjaft të aftë për këto shkenca të sakta dhe komplekse. Shkencëtarët kanë zhvilluar modele të thjeshtuara për të vizualizuar, shpjeguar dhe parashikuar fenomenet fizike. E gjithë kjo thjeshton shumë të kuptuarit pse disa trupa kanë një formë dhe vëllim konstant në një temperaturë të caktuar, ndërsa të tjerët mund t'i ndryshojnë ato, etj.

E gjithë lënda përbëhet nga grimca të vogla. Këto grimca janë në lëvizje të vazhdueshme. Vëllimi i lëvizjes lidhet me temperaturën. Një temperaturë e rritur tregon një rritje të shpejtësisë së lëvizjes. Struktura e trupave të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë dallohet nga liria e lëvizjes së grimcave të tyre, si dhe nga sa fort tërhiqen grimcat nga njëra-tjetra. Fizike varet nga gjendja e tij fizike. uji i lëngshëm dhe akulli kanë të njëjtën gjë Vetitë kimike, por ata vetitë fizike ndryshojnë ndjeshëm.

>>Fizika: Struktura e trupave të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë

Teoria molekulare-kinetike bën të mundur të kuptohet pse një substancë mund të jetë në gjendje të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë.
Gazrat. Në gaze, distanca midis atomeve ose molekulave është mesatarisht shumë herë më shumë madhësi vetë molekulat ( fig.8.5). Për shembull, në presionin atmosferik, vëllimi i një ene është dhjetëra mijëra herë më i madh se vëllimi i molekulave që përmbahen në të.

Gazrat kompresohen lehtësisht, ndërsa distanca mesatare midis molekulave zvogëlohet, por forma e molekulës nuk ndryshon ( fig.8.6).

Molekulat me shpejtësi të madhe - qindra metra në sekondë - lëvizin në hapësirë. Duke u përplasur, ata kërcejnë nga njëri-tjetri në drejtime të ndryshme si topat e bilardos. Forcat e dobëta të tërheqjes së molekulave të gazit nuk janë në gjendje t'i mbajnë ato pranë njëra-tjetrës. Kjo është arsyeja pse gazrat mund të zgjerohen pafundësisht. Ata nuk ruajnë formën dhe vëllimin.
Ndikimet e shumta të molekulave në muret e enës krijojnë presionin e gazit.
Lëngjet. Molekulat e një lëngu ndodhen pothuajse afër njëra-tjetrës ( fig.8.7), kështu që një molekulë e lëngshme sillet ndryshe nga një molekulë gazi. Në lëngje, ekziston i ashtuquajturi rendi me rreze të shkurtër, d.m.th., renditja e renditur e molekulave ruhet në distanca të barabarta me disa diametra molekularë. Një molekulë lëkundet rreth pozicionit të saj ekuilibër duke u përplasur me molekulat fqinje. Vetëm herë pas here bën një tjetër “kërcim”, duke rënë në një pozicion të ri ekuilibri. Në këtë pozicion ekuilibri, forca refuzuese është e barabartë me forcën tërheqëse, d.m.th., forca totale e ndërveprimit të molekulës është zero. Koha jetë e vendosur molekulat e ujit, d.m.th., koha e lëkundjeve të tij rreth një pozicioni specifik ekuilibri në temperaturën e dhomës, është mesatarisht 10 -11 s. Koha e një lëkundjeje është shumë më e vogël (10 -12 -10 -13 s). Me rritjen e temperaturës, koha e jetës së vendosur të molekulave zvogëlohet.

Natyra e lëvizjes molekulare në lëngje, e krijuar për herë të parë nga fizikani sovjetik Ya.I. Frenkel, bën të mundur kuptimin e vetive themelore të lëngjeve.
Molekulat e lëngshme janë të vendosura drejtpërdrejt pranë njëra-tjetrës. Me një ulje të vëllimit, forcat refuzuese bëhen shumë të mëdha. Kjo shpjegon kompresueshmëri e ulët e lëngjeve.
Siç dihet, lëngjet janë të lëngshme, pra nuk e ruajnë formën e tyre. Mund të shpjegohet kështu. Forca e jashtme nuk ndryshon dukshëm numrin e kërcimeve molekulare për sekondë. Por kërcimet e molekulave nga një pozicion i vendosur në tjetrin ndodhin kryesisht në drejtim të veprimit forca e jashtme (fig.8.8). Kjo është arsyeja pse lëngu rrjedh dhe merr formën e një ene.

Lëndët e ngurta. Atomet ose molekulat e trupave të ngurtë, ndryshe nga atomet dhe molekulat e lëngjeve, dridhen rreth pozicioneve të caktuara të ekuilibrit. Për këtë arsye, lëndët e ngurta ruajnë jo vetëm vëllimin, por edhe formën. Energji potenciale ndërveprimet e molekulave të trupit të ngurtë janë shumë më të mëdha se ato energjia kinetike.
Ekziston një ndryshim tjetër i rëndësishëm midis lëngjeve dhe trupave të ngurtë. Një lëng mund të krahasohet me një turmë njerëzish, ku individët individualë po tunden pa pushim në vend, dhe një trup i ngurtë është si një grup i hollë i të njëjtëve individë të cilët, megjithëse nuk u kushtojnë vëmendje, mbajnë mesatarisht distanca të caktuara midis tyre. . Nëse lidhim qendrat e pozicioneve të ekuilibrit të atomeve ose joneve të një trupi të ngurtë, atëherë marrim rrjetën e saktë hapësinore, të quajtur kristalore.
Figurat 8.9 dhe 8.10 tregojnë grilat kristalore të kripës së tryezës dhe diamantit. Rendi i brendshëm në renditjen e atomeve të kristalit çon në forma të rregullta gjeometrike të jashtme.

Figura 8.11 tregon diamantet Yakutian.

distanca e gazit l ndërmjet molekulave është shumë më e madhe se madhësia e molekulave r0:" l>>r 0 .
Për lëngjet dhe të ngurta l≈r0. Molekulat e një lëngu janë të rregulluara në mënyrë të çrregullt dhe herë pas here kërcejnë nga një pozicion i vendosur në tjetrin.
Në trupat e ngurtë kristalorë, molekulat (ose atomet) janë të rregulluara në mënyrë strikte.

???
1. Gazi është i aftë për zgjerim të pakufizuar. Pse Toka ka një atmosferë?
2. Cili është ndryshimi midis trajektoreve të lëvizjes së molekulave të gazit, të lëngët dhe të ngurtë? Vizatoni trajektoret e përafërta të molekulave të substancave në këto gjendje.

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Klasa e Fizikës 10

Përmbajtja e mësimit përmbledhje e mësimit mbështetja e prezantimit të mësimit në kuadër të metodave përshpejtuese teknologjitë ndërvepruese Praktikoni detyra dhe ushtrime seminare vetëekzaminimi, trajnime, raste, kërkime pyetje diskutimi për detyrat e shtëpisë pyetje retorike nga studentët Ilustrime audio, videoklipe dhe multimedia fotografi, foto grafika, tabela, skema humori, anekdota, shaka, shëmbëlltyra komike, thënie, fjalëkryqe, citate Shtesa abstrakte artikuj patate të skuqura për fletë mashtruese kureshtare tekste mësimore fjalori bazë dhe plotësues i termave të tjera Përmirësimi i teksteve dhe mësimevekorrigjimi i gabimeve në tekstin shkollor përditësimi i një fragmenti në tekstin shkollor elementet e inovacionit në mësim duke zëvendësuar njohuritë e vjetruara me të reja Vetëm për mësuesit leksione perfekte plani kalendar për vitin udhëzime programet e diskutimit Mësime të integruara

Nëse keni korrigjime ose sugjerime për këtë mësim,

Teoria molekulare-kinetike bën të mundur të kuptohet pse një substancë mund të jetë në gjendje të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë.

Gazi. Te gazet, distanca ndërmjet atomeve ose molekulave në një mjedis është shumë herë më e madhe se madhësia e vetë molekulave (Fig. 10). Për shembull, kur presioni atmosferik vëllimi i enës në dhjetëra

mijëra herë më i madh se vëllimi i molekulave të gazit në enë.

Gazrat kompresohen lehtësisht, pasi kur një gaz kompresohet, vetëm distanca mesatare ndërmjet molekulave zvogëlohet, por molekulat nuk "shtrydhen" njëra-tjetrën (Fig. 11).

Molekulat me shpejtësi të madhe - qindra metra në sekondë - lëvizin në hapësirë. Duke u përplasur, ata kërcejnë nga njëri-tjetri në drejtime të ndryshme si topat e bilardos.

Forcat e dobëta të tërheqjes së molekulave të gazit nuk janë në gjendje t'i mbajnë ato pranë njëra-tjetrës. Prandaj, gazrat mund të zgjerohen pafundësisht. Ata nuk ruajnë formën dhe vëllimin.

Ndikimet e shumta të molekulave në muret e enës krijojnë presionin e gazit.

Lëngjet. Në lëngje, molekulat ndodhen pothuajse afër njëra-tjetrës (Fig. 12). Prandaj, një molekulë në një lëng sillet ndryshe sesa në një gaz. I mbërthyer, si në një qelizë, nga molekula të tjera, ai kryen një "vrapim në vend" (lëkundet rreth pozicionit të ekuilibrit, duke u përplasur me molekulat fqinje). Vetëm herë pas here bën “kërcime”, duke thyer “hekurat e kafazit”, por më pas bie në një “kafaz” të ri të formuar nga fqinjët e rinj. Koha e "jetës së vendosur" të një molekule uji, d.m.th., koha e lëkundjeve rreth një pozicioni specifik ekuilibri, në temperaturën e dhomës është mesatarisht s. Koha e një lëkundjeje është shumë më e vogël (s). Ndërsa temperatura rritet, "jeta sedentare" e molekulave zvogëlohet. Natyra e lëvizjes molekulare në lëngje, e krijuar për herë të parë nga fizikani sovjetik Ya. I. Frenkel, bën të mundur kuptimin e vetive themelore të lëngjeve.

Molekulat e lëngjeve ndodhen direkt pranë njëra-tjetrës.Prandaj, kur përpiqeni të ndryshoni vëllimin e lëngut, qoftë edhe në një sasi të vogël, fillon deformimi i vetë molekulave (Fig. 13). Dhe kjo kërkon shumë fuqi. Kjo shpjegon kompresueshmërinë e ulët të lëngjeve.

Lëngjet, siç e dini, janë të lëngshme, domethënë nuk e ruajnë formën e tyre. Kjo shpjegohet si më poshtë. Nëse lëngu nuk rrjedh, atëherë kërcimet e molekulave nga një pozicion "i ulur" në tjetrin ndodhin me të njëjtën frekuencë në të gjitha drejtimet (Fig. 12). Forca e jashtme nuk ndryshon dukshëm numrin e kërcimeve molekulare për sekondë, por kërcimet e molekulave nga një pozicion "i ulur" në tjetrin ndodhin kryesisht në drejtim të forcës së jashtme (Fig. 14). Kjo është arsyeja pse lëngu rrjedh dhe merr formën e një ene

Lëndët e ngurta. Atomet ose molekulat e lëndëve të ngurta, ndryshe nga lëngjet, lëkunden rreth pozicioneve të caktuara të ekuilibrit. Vërtetë, ndonjëherë molekulat ndryshojnë pozicionin e tyre të ekuilibrit, por kjo ndodh jashtëzakonisht rrallë. Kjo është arsyeja pse trupat e ngurtë ruajnë jo vetëm vëllimin, por edhe formën.

Ekziston një ndryshim tjetër i rëndësishëm midis lëngjeve dhe trupave të ngurtë. Një lëng mund të krahasohet me një turmë, anëtarët individualë të së cilës po tunden me shqetësim në vend, dhe një trup i ngurtë është si një grup i përpjestuar mirë, anëtarët e së cilës, megjithëse nuk qëndrojnë në vëmendje (për shkak të lëvizjes termike) , mbajnë mesatarisht intervale të caktuara ndërmjet tyre. Nëse lidhim qendrat e pozicioneve të ekuilibrit të atomeve ose joneve të një trupi të ngurtë, atëherë marrim një rrjetë të rregullt hapësinore, të quajtur kristalore. Figurat 15 dhe 16 tregojnë grilat kristalore të kripës së tryezës dhe diamantit. Rendi i brendshëm në renditjen e atomeve të kristaleve çon në forma të jashtme gjeometrikisht të sakta. Figura 17 tregon diamantet Yakut.

Një shpjegim cilësor i vetive themelore të materies në bazë të teorisë kinetike molekulare, siç e keni parë, nuk është veçanërisht i vështirë. Megjithatë, teoria që vendos marrëdhënie sasiore midis sasive të matura eksperimentalisht (presionit, temperaturës, etj.) dhe vetive të vetë molekulave, numrit dhe shpejtësisë së tyre të lëvizjes, është shumë komplekse. Ne kufizohemi në shqyrtimin e teorisë së gazeve.

1. Siguroni dëshmi për ekzistencën e lëvizjes termike të molekulave.

2. Pse Lëvizja Browniane vihet re vetëm për grimcat me masë të vogël?

3. Cila është natyra e forcave molekulare? 4. Si varen forcat e bashkëveprimit ndërmjet molekulave nga largësia ndërmjet tyre? 5. Pse dy shufra plumbi me prerje të lëmuara dhe të pastra ngjiten së bashku kur shtypen me njëri-tjetrin? 6. Cili është ndryshimi midis lëvizjes termike të molekulave të gazeve, të lëngjeve dhe të trupave të ngurtë?