На головну

Кристалічні і аморфні речовини і їх властивості. Плавлення і кристалізація.

  1. Pn-перехід і його властивості.
  2. Аварійно хімічно небезпечні речовини. Дати визначення ахова, способи впливу на організм людини.
  3. Агрегатні стани речовини
  4. Агрегатні стани речовини з точки зору МКТ. Кристалічні і аморфні речовини.
  5. Агрегатні стани речовини.
  6. Агрегатні стани речовини. Їх пояснення на основі МКТ. Питомі теплоти плавлення і пароутворення.
  7. Адсорбція на межі поділу фаз. Поверхнево-активні, поверхнево-інактивні і поверхнево-неактівнае речовини. Ізотерма поверхневого натягу і ізотерма адсорбції.

Тверді тіла можуть бути кристалічними чи аморфними. Головна відмінність кристалічних тіл від аморфних полягає в тому, що кристалічні тіла мають просторову решітку, а аморфні тіла її не мають Кристалічні ґрати являє собою таке впорядковане розташування в просторі молекул, атомів або іонів, яке повторюється по всьому об'єму тіла (дальній порядок). Для будь-якої кристалічної решітки характерно існування такого елемента її структури, багаторазовим повторенням якого в просторі можна отримати всю кристалічну решітку, який би обсяг не обіймав кристал. Такий елемент структури називають елементарною клітинкою кристалічної решітки. Для опису будови будь-якого кристала досить вивчити будову елементарного осередку просторової решітки цього кристала.

У кристалічних твердих тіл існують чотири типи просторових решіток.

Іонна решітка. У вузлах цієї решітки в певному порядку чергуються іони протилежних знаків, утримуються в положенні стійкої рівноваги електростатичними силами (наприклад, солі).

Атомна решітка. У вузлах таких грат знаходяться нейтральні атоми, взаємодія між якими відбувається через загальні для кожних двох сусідніх атомів електронні пари (ковалентний зв'язок).

Молекулярна решітка. У вузлах даної решітки розташовані нейтральні молекули, утримуються молекулярними силами тяжіння.

Металева решітка. У вузлах цієї решітки знаходяться позитивні іони, взаємодія між якими здійснюється через усуспільнені вільні електрони.

Кристалічна тверда тіло, що представляє собою один кристал, називають монокристалом. Фізичні властивості монокристалів різні за різними напрямками всередині кристалу. Це явище називають анізотропією кристалів.

Фізичні властивості аморфних тіл в усіх напрямках однакові, т. Е. Аморфні тіла є ізотропним. При низьких температурах властивості аморфних тіл ближчі до твердих тіл (стають пружними), а при високих температурах - до рідин (стають текучими). В аморфних тілах існує ближній порядок в розташуванні частинок речовини.

Полікристалічне тіло складається з безлічі дуже дрібних (розміром 10-6 -10-7 м) зрощених між собою монокристалів. Кристалічні решітки цих крихітних монокристалів орієнтовані в просторі хаотично. Тому фізичні властивості полікристалічних тіл однакові в усіх напрямках. Внаслідок цього полікристалічне тверде тіло не володіє анізотропією фізичних властивостей, а є ізотропним.

Значної відмінності кристалічних тіл від аморфних виявляється в процесах плавлення і затвердіння. плавленням називають процес переходу речовини з твердого стану в рідке. Зворотний плавлення процес -  затвердіння. Кристалічні тіла плавляться і тверднуть при певній для кожного речовини температурі, званої температурою плавлення. У цих процесах, коли кристалічне тіло існує в вигляді двофазної системи (т. Е. Частково в рідкому, частково в твердому стані), температура тіла залишається незмінною до тих пір, поки все тіло не розплавиться (або затвердіє). Графік залежності температури Т кристалічного тіла від повідомляється йому (або відбирається у нього) кількості теплоти Q зображений на рис ..

 Аморфні тіла не мають певної температури плавлення або затвердіння. У процесі плавлення (або затвердіння) температура аморфних тіл безперервно змінюється. При плавленні температура кристалічних тіл не змінюється тому, що коли тіло підігрітий до температури плавлення, вся підводиться до тіла теплота йде тільки на збільшення потенційної енергії молекул тіла, а їх кінетична енергія не змінюється. Тому не змінюється і температура - міра середньої кінетичної енергії молекул. Збільшення потенційної енергії молекул призводить до руйнування кристалічної решітки тіла, т. Е. До зміни агрегатного стану речовини. Температура плавлення залежить від тиску. Якщо плавлення речовини супроводжується збільшенням його обсягу (що спостерігається у більшості речовин), то при збільшенні зовнішнього тиску температура плавлення цієї речовини підвищується. Якщо ж плавлення речовини супроводжується зменшенням його об'єму (лід, чавун, вісмут, сурма), то при зростанні зовнішнього тиску температура плавлення цієї речовини знижується.

Кількість теплоти, необхідне для повного перетворення 1 кг маси кристалічного речовини з твердого стану в рідке при постійній температурі плавлення, характеризують питомою теплотою плавлення: l = Q / m.

квиток 2

1. Відносність механічного тиску. Висновок формули закону складання швидкостей.

 У ньютонівської механіці при переході від однієї системи відліку до (х, у, z, t) до іншої До//, у/, z/, t/), Що рухається відносно К поступально з постійною швидкістю  , Користуються перетвореннями координат і часу, які називаються перетвореннями Галілея. Вони засновані на двох аксіомах про інваріантності (незмінності) проміжків часу і відстаней. З першої аксіоми випливає, що хід часу однаковий у всіх системах відліку, а з другої - що розміри тіла не залежать від швидкості його руху.

 Якщо подібні осі декартових координат інерційних систем відліку К і К проведені попарно паралельно один одному і якщо в початковий момент часу (t = t/ = 0) початку координат O і O/ збігаються один з одним (рис.), то перетворення Галілея мають вигляд

 або и

Зазвичай осі координат проводять так, щоб система До/ рухалася вздовж позитивного напрямку осі ОХ (рис.). В цьому випадку перетворення Галілея мають найбільш простий вигляд:

З перетворень Галілея випливає наступний закон перетворення швидкості довільної точки М при переході від однієї системи відліку К (швидкість точки  ) До іншої До/ (Швидкість тієї ж точки  ): - класичний закон додавання швидкостей (Швидкість тіла відносно нерухомої системи відліку складається з швидкості тіла відносно рухомої системи відліку і швидкості рухомої системи відліку відносно нерухомої).

Прискорення точки М в системах відліку К (  ) І К/ (  ) Однакові: .

Отже, прискорення матеріальної точки не залежить від вибору системи відліку - воно інваріантної щодо перетворень Галілея.

Сили взаємодії матеріальних точок залежать тільки від їх взаємного розташування і від швидкостей руху один до одного. Взаємне розташування будь-яких двох точок 1 і 2 характеризується вектором, рівним різниці радіусів-векторів цих точок, т. Е. В системі відліку До вектором ; а в системі К/ - вектором  . З перетворень Галілея слід, що  . Тому відстані між точками 1 і 2 в системах К і К/ однакові.

Швидкість руху точки 2 відносно точки 1 дорівнює різниці швидкостей цих точок:  (В системі К) і  (В системі К/). З перетворень Галілея слід, що .

Отже, взаємне розташування і швидкість відносного руху будь-яких двох матеріальних точок не залежать від вибору системи відліку - вони інваріантні відносно перетворень Галілея. Відповідно інваріантні відносно перетворень Галілея і сили, що діють на матеріальну точку:

Рівняння, що виражають другий і третій закони Ньютона, не змінюються щодо перетворень Галілея, т. Е. Не змінюють свій вигляд при перетворенні координат і часу від однієї інерціальної системи відліку До до іншої До/: ,  (В системі К), ,  (В системі К/), Де  , - Маса даної матеріальної точки, однакова в усіх системах відліку.

Таким чином, в ньютонівської механіці справедливий механічний принцип відносності (принцип відносності Галілея): закони механіки однакові у всіх інерціальних системах відліку.

Це означає, що в різних інерційних системах відліку всі механічні процеси при одних і тих же умовах протікають однаково. Отже, за допомогою будь-яких механічних експериментів, проведених в замкнутій системі тіл, не можна встановити, покоїться ця система або рухається рівномірно і прямолінійно (щодо будь-якої системи відліку). Механічний принцип відносності свідчить про те, що в механіці все інерціальні системи відліку зовсім рівноправні. На основі законів механіки можна виділити з безлічі інерційних систем відліку якусь «головну» інерційну систему відліку, яка мала б будь-якими перевагами перед іншими, так що рух тіл відносно неї можна було б розглядати як їх «абсолютний рух», а спокій як «абсолютний спокій». Поняття спокій і рух в механіці є відносним.

 



Аналітичний опис равноускоренного руху. Висновок формули для переміщення при рівноприскореному русі. | Абсолютна температура. Температура - міра середньої кінетичної енергії молекул. Зв'язок між температурою і енергією, середня квадратична швидкість (визначення).

При будь-яких фізичних взаємодіях енергія не виникає і не зникає. Вона лише перетворюється з однієї форми в іншу. | Визначення швидкості молекул. Досвід Штерна. | Рух тіла по колу з постійною за модулем швидкістю. Кутова швидкість, кут повороту, період обертання, частота. Зв'язок між кутовою та лінійною швидкістю. | Основні положення МКТ. Доказ існування молекул. Розміри і маса молекул. | Доцентровийприскорення. Висновок формули. | Рівняння стану ідеального газу і його окремі випадки. Графічне представлення ізопроцессов. | Рівняння стану ідеального газу Менделєєва - Клапейрона | кількість теплоти | Насичені і ненасичені пари. Залежність тиску і щільності насиченої пари від температури. Випаровування і конденсація. | Робота всіх прикладених сил дорівнює роботі рівнодіюча сили |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати