Свойства жидкостей и твёрдых тел. Поверхностное натяжение и силы, возникающие на кривой поверхности. Формула Лапласа. Механические свойства кристаллов и механизм их пластической деформации. Фазовые равновесия, переходы и деформация упругого растяжения.
В кристаллах имеет место дальний порядок - упорядоченное расположения частиц по отношению к любой частице наблюдается в пределах значительного объема. Говорят, что в идеальном газе вообще нет порядка, а в кристалле - дальний порядок - на любом расстоянии от данного атома находится строго определенное количество других атомов, располагающихся друг относительно друга строго определенно. На каждую молекулу, находящуюся в поверхностном слое толщиной r , будет действовать сила, направленная внутрь жидкости (Рис. Изза наличия действующих на молекулы в поверхностном слое сил, направленных внутрь жидкости, жидкость стремится к сокращению своей поверхности, как если бы она была заключена в упруго растянутую пленку, стремящуюся сжаться (никакой пленки на самом деле нет). , где-давление в случае неискривленной поверхности, причем >0 в случае выпуклой поверхности, и <0, если поверхность вогнутая (в этом случае поверхностный слой, стремится сократиться, растягивает жидкость и давление уменьшается).Кристаллы обладают дальним порядком расположения атомов. Основной характеристикой кристаллической решетки является пространственная периодичность ее структуры: кристалл как бы состоит из повторяющихся частей (ячеек). Совокупность одинаковых и одинаково расположенных атомов называется решеткой Браве данного кристалла. Существует три различных решетки Браве, относящихся к кубической системе: простая объемно-центрированная (в центре куба - атом), гранецентрированная (кроме атомов в вершинах - еще по атому в центрах всех их граней). Решетка Браве, вообще говоря, не включает в себя всех атомов в кристалле.Фазой называется макроскопическая физически однородная часть вещества, отделенная от остальных частей системы поверхностью раздела. Такое равновесие наблюдается лишь в ограниченном интервале температур, причем каждому значению температуры соответствует свое значение давления , при котором возможно равновесие. Совокупность состояний равновесия 2-х фаз изображается на диаграмме линией . Три фазы одного и того же вещества (твердая, жидкая и газообразная или жидкая и две твердых или три твердых) могут находиться в равновесии только при единственных значениях температуры и давления, которые на диаграмме соответствует точка, называемая тройной. В термодинамике доказывается, что равновесие более чем 3-х фаз одного и того же вещества невозможно (и это подтверждено экспериментально).Прицельное расстояние - расстояние () между рассеивающим силовым центром () и линией первоначального движения рассеивающейся частицы () (рис. Угол между начальным и конечным импульсами рассеиваемой частицы называется углом рассеивания (на рис. Минимальное расстояние, на которое сближаются при столкновении центры 2-х молекул, называется эффективным диаметром молекулы (рис. Так как за одну секунду молекула проходит в среднем путь, равный средней арифметической скорости , и если среднее число столкновений, испытываемых одной молекулой за 1 с, то средняя длина свободного пробега (путь между двумя последовательными столкновениями) Молекула сталкивается только с теми молекулами, центры которых находятся на расстояниях, равных или меньших (рис.Физическая кинетика изучает процессы с конечными скоростями (в отличие от термодинамики, которая изучает состояния равновесия или медленные процессы). Если же имеется пространственная неоднородность температуры, плотности, скорости упорядоченного движения сдоя газа, то вследствие теплового беспорядочного движения молекул произойдет выравнивание этих неоднородностей.Теплопроводность наблюдается, если в различных частях газа температура не одинакова, следовательно, различна средняя кинетическая энергия молекул. Согласно этому закону, количество теплоты , переносимое в единицу времени через площадку , пропорционально градиенту температуры в направлении , перпендикулярном этой площадке. Знак “-” в законе Фурье указывает на то, что теплота переносится в направлении убывания температуры (рис. Рассмотрим в этом газе площадку , которая находится при температуре и подсчитаем количество тепла, которое за время переносится через эту площадку (рис. Благодаря хаотичности движения молекул в направлении оси в единицу времени слева направо и справа налево будет проходить 1/6 молекул, находящихся в единице объема (вдоль одной оси, например х, в обе стороны проходит ~1/3 всех молекул).Вязкость (внутреннее трение) - свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной части относительно другой. В равновесном состоянии различные части газа покоятся друг относительно друга. Механизм этих сил в газах сводится к обмену импульсом упорядоченного движения между различными слоями газа, т. е. к переносу импульса упорядоченного движения.При отклонении плотности от равновесного значения в некоторой области в системе возникает движение компонент вещества в таких направлениях, чтобы сделать плотность каждой из компонент постоянной по всему объему системы. Связанный с этим движением перенос вещества (массы) компонентов и назы
План
Содержание
1. Свойства жидкостей
1.1 Характеристика жидкого состояния. Ближний порядок
1.2 Поверхностное натяжение. Силы, возникающие на кривой поверхности. Формула Лапласа. Смачивание и капиллярные явления
2. Свойства твердых тел
2.1 Аморфные и кристаллические тела. Строение и типы кристаллов. Дефекты в кристаллах
2.2 Механические свойства кристаллов. Механизм пластической деформации. Деформация упругого растяжения. Закон Гука
