Газы, жидкости и твердые тела
Все, что есть вокруг нас, представляет собой либо газ, либо жидкость, любо твердое тело. Это три состояния материи, которые кажутся совершенно разными. Однако вещества могут переходить из одного состояния в другое, когда они нагреваются или охлаждаются. В любом веществе составляющие его частицы движутся по всем направлениям. При этом в твердом теле они остаются очень близкими друг к другу. В жидкости частицы могут перемещаться свободнее, а в газе — еще свободнее, чем в жидкости. При комнатной температуре двуокись углерода — это газ (углекислый газ), но, если его сжать, он может превратиться в жидкость. Если затем позволить этой жидкости быстро расшириться, она замерзнет, превращаясь в похожий на снег порошок, который называют сухим льдом. При комнатной температуре сухой лед сублимирует (переходит сразу из твердого состояния в пар). Этот пар тяжелее воздуха, поэтому его можно наливать, как воду.
Всякое вещество состоит из мельчайших частиц — атомов и молекул. В зависимости от того, каким образом эти частицы соединены друг с другом и как движутся, они образуют твердое тело, жидкость или газ. У каждого из этих трех состояний свои особые свойства.
Состояния материи:
При температуре и давлении, которые обычно встречаются на Земле, большинство веществ находятся лишь в одном определенном состоянии. Железо, например, всегда в твердом, а кислород — в газообразном. Однако железо можно так нагреть в плавильной печи, что оно превратится в жидкость, а кислород станет жидкостью при очень низкой температуре и высоком давлении.
Твердое тело имеет определенную форму. Его можно поднять и покрутить во все стороны. Если ты будешь растягивать, сплющивать или скручивать твердое тело, оно будет сопротивляться силам, которые ты приложишь, чтобы изменить его форму. Твердое тело ведет себя так потому, что его частицы (атомы и молекулы) удерживаются вместе огромными силами притяжения. Частицы тела движутся, но движение — только небольшие колебания. Чем горячее твердое тело, тем быстрее колебания его частиц.
У жидкости, в отличие от твердых тел, нет определенной формы. Она течет и принимает форму содержащего ее сосуда. Жидкость оказывает лишь небольшое сопротивление растягиванию и кручению, но очень сильно сопротивляется сжатию. Например, ты не сможешь протолкнуть пробку в бутылку, наполненную жидкостью до краев. Жидкость ведет себя так потому, что составляющие ее частицы хотя и располагаются близко друг к другу и колеблются, но могут свободно перемещаться относительно друг друга — как рисовые зерна в мешке.
У газа, например воздуха, нет ни формы, ни фиксированного объема. Он целиком заполняет любой сосуд, в котором находится. Газ ведет себя так потому, что скорость частиц, из которых он состоит, достаточна для преодоления любой силы, стремящейся удержать их вместе. Частицы совершают беспорядочные движения, постоянно сталкиваясь друг с другом и со стенками сосуда. Эти столкновения давят на стенки. Если газ нагреть, это давление возрастет. Частицы будут двигаться быстрее, поэтому их столкновения будут воздействовать сильнее.
Лед, вода и пар:
Вода — это вещество, для которого обычны все три состояния: твердое, жидкое и газообразное. При температуре ниже О" С вода принимает вид твердого льда, молекулы которого образуют в пространстве жесткую, неизменную структуру. Если лед нагреть, молекулы начнут отрываться друг от друга — лед будет таять, превращаясь в жидкую воду. Став жидкостью, вода начнет испаряться — более быстрые молекулы станут срываться с ее поверхности и образовывать газ, который называют водяным паром. Когда вода при нормальных атмосферных условиях нагревается до 100" С, она испаряется настолько быстро, что в ней образуются большие пузыри пара: вода кипит.
Плавание:
Плотность различных веществ различна — у взятых в одинаковом объеме веществ вес разный. Литр растительного масла, например, весит меньше, чем литр воды. Одно вещество может плавать по поверхности другого (жидкого) вещества, если первое из них менее плотное. Вот почему растительное масло и кусок древесины плавают по поверхности воды.
- Статистика
- Водород
- Адольф фон Байер (1835–1917)
- Джозеф Томсон (1856–1940)
- Марри Гелл-Манн (род. в 1929 г.)
Понравилась статья? Расскажи друзьям!
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|