Рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах

Молекулярно-кінетична теорія дає пояснення тому, що всі речовини можуть перебувати в трьох агрегатних станах: в твердому, рідкому і газоподібному. Наприклад, лід, вода і водяна пара. Часто плазму вважають четвертим станом речовини.

Агрегатні стани речовини (від латинського aggrego - приєдную, пов'язую) - стану одного і того ж речовини, переходи між якими супроводжуються зміною його фізичних властивостей. В цьому і полягає зміна агрегатних станів речовини.

У всіх трьох станах молекули одного і того ж речовини нічим не відрізняються один від одного, змінюється лише їх розташування, характер теплового руху і сили міжмолекулярної взаємодії.

Рух молекул в газах

У газах зазвичай відстань між молекулами і атомами значно більше розмірів молекул, а сили тяжіння дуже малі. Тому гази не мають власної форми і постійного об'єму. Гази легко стискуються, тому що сили відштовхування на великих відстанях також малі. Гази мають властивість необмежено розширюватися, заповнюючи весь наданий їм об'єм. Молекули газу рухаються з дуже великими швидкостями, стикаються між собою, відскакують один від одного в різні боки. Численні удари молекул об стінки посудини створюють тиск газу.

Рух молекул в рідинах

У рідинах молекули не тільки коливаються біля положення рівноваги, але і роблять переходи з одного положення рівноваги в сусіднє. Ці переходи відбуваються періодично. Часовий відрізок між такими перескоками отримав назву середній час осілого життя (або середній час релаксації) і позначається буквою. Іншими словами, час релаксації - це час коливань біля одного певного положення рівноваги. При кімнатній температурі цей час становить в середньому 10 -11 с. Час одного коливання становить 10 -12 ... 10 -13 с.

Час осілого життя зменшується з підвищенням температури. Відстань між молекулами рідини менше розмірів молекул, частинки розташовані близько один до одного, а межмолекулярное тяжіння велике. Проте, розташування молекул рідини не є строго впорядкованим по всьому об'єму.

Рідини, як і тверді тіла, зберігають свій обсяг, але не мають власної форми. Тому вони приймають форму посудини, в якому знаходяться. Рідина має таку властивість, як плинність. Завдяки цій властивості рідина не пручається зміні форми, мало стискається, а її фізичні властивості однакові в усіх напрямках всередині рідини (изотропия рідин). Вперше характер молекулярного руху в рідинах встановив радянський фізик Яків Ілліч Френкель (1894 - 1952).

Рух молекул в твердих тілах

Молекули і атоми твердого тіла розташовані в певному порядку і утворюють кристалічну решітку. Такі тверді речовини називають кристалічними. Атоми здійснюють коливальні рухи біля положення рівноваги, а тяжіння між ними дуже велика. Тому тверді тіла в звичайних умовах зберігають обсяг і мають власну форму.