ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отличительные особенности жидкого и газообразного состояний вещества из "Техническая гидромеханика " Материальные тела могут находиться в твердом, жидком или газообразном состояниях. Каждое нз этих состояний характеризуется специфическими свойствами, которые определяются особенностями атомно-молекулярной структуры тел, непосредственно связанной с силами взаимодействия между частицами (в частности, молекулами). Такими силами являются силы притяжения и отталкивания, зависящие от расстояния между молекулами. При некотором расстоянии г = сила взаимодействия равна нулю, но она становится силой притяжения, если г Го, и силой отталкивания, если г г . [c.8] В твердых кристаллических телах молекулы располагаются на расстояниях порядка Го и образуют кристаллическую решетку.f Молекулярные движения, которыми обусловлена тепловая энергия твердого тела, представляет собой неупорядоченные колебания молекул около устойчивых центров. Благодаря этой устойчивости твердые тела сохраняют объем и форму. [c.8] В газах при нормальных условиях межмолекулярные расстояния велики, а силы притяжения малы. Каждая молекула практически не испытывает действия связей с другими молекулами, что в теории позволяет пренебрегать силами взаимодействия между ними. Модель газа, в которой полностью игнорируют силы притяжения между молекулами, называется совершенным газом. Молекулы совершенного газа движутся равномерно и прямолинейно до столкновения друг с другом. Под столкновением понимают резкое изменение направления движения молекул под действием сил отталкивания, которые быстро возрастают при их сближении. Благодаря свободному беспорядочному движению молекул газ может неограниченно расширяться во все стороны и принимает форму сосуда, в котором он заключен. При этом стенки сосуда испытывают удары молекул газа. Сила, с которой молекулы действуют на стенки сосуда, приходящаяся на единицу площади стенки, называется давлением р. [c.8] Свойство вещества неограниченно деформироваться под действием сколь угодно малой силы сдвига называется легкоподвиж-ностью или текучестью. Все газы обладают этим свойством. Однако это не означает отсутствие в них сопротивления сдвигу оно всегда существует в реальных газах и называется вязкостью. Более подробно оно рассмотрено в п. 1,4. [c.9] Жидкости по молекулярному строению занимают промежуточное положение между кристаллическими твердыми телами и газами. Сведения о молекулярном строении жидкостей менее полны, чем о строении твердых тел и газов. Считают, что молекулы жидкостей расположены так же плотно, как и молекулы твердых тел. Об этом свидетельствует равенство плотностей твердых тел и их расплавов. Следовательно, мелшолекулярные силы к потенциальная энергия молекул жидкости и.меют тот же порядок, что и для твердых тел. Жидкости, как и твердые тела, устойчиво сохраняют занимаемый ими объем. [c.9] Характер теплового движения молекул в жидкостях более сложный, чем в твердых телах. Согласно упрощенной модели тепловые движения. молекул жидкости представляют нерегулярные колебания относительно некоторых центров. Кинетическая энергия колебаний отдельных молекул в какие-то моменты может оказаться достаточной для преодоления межмолекулярных связей. Тогда эти молекулы получают возможность скачком перейти в окружение других молекул, тем самым поменяв центр колебаний. Таким образом, каждая молекула некоторое время i, называемое временем оседлой жизни , находится в упорядоченном строю с несколькими ближайшими молекулами. Совершив перескок, молекула жидкости оказывается среди новых молекул, выстроенных уже другим образом. Поэтому в жидкости наблюдается только ближний порядок в расположении молекул. [c.9] Сложность молекулярного строения жидкостей затрудняет получение теоретическим путем достаточно общих зависимостей между молекулярными характеристиками и термодинамическими параметрами температурой, давлением, вязкостью. Поэтому в гидромеханике пользуются экспериментально установленными зависимостями (некоторые из них приведены в п. 1.4). [c.10] При всех различиях в молекулярной структуре твердых тел, жидкостей и газов между ними не всегда можно провести четкую границу. Многие тела, которые мы привыкли считать твердыми, при определенных условиях ведут себя как жидкости, а некоторые жидкости проявляют свойства твердых тел. Так, например, асфальт при мгновенном резком приложении силы ведет себя как твердое тело, а при длительном действии той же силы течет. Существуют материалы, которые ведут себя как упругие твердые тела, если они длительно находятся в состоянии покоя, и проявляют свойства жидкостей при интенсивном перемешивании. В концентрированных полимерных растворах могут одновременно проявляться свойства твердых тел и жидкостей. [c.10] Вернуться к основной статье