Три состояния вещества
Переключай состояние и двигай время: сравни порядок, расстояния и подвижность частиц.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Качественная модель. Число изображённых частиц условно; на экране не показан сам процесс фазового перехода.
Сравниваем наблюдаемые свойства
Твёрдое тело обычно сохраняет форму и объём. Жидкость сохраняет объём, но принимает форму занятой части сосуда. Газ заполняет предоставленный объём и легко сжимается.
Эти свойства описывают вещество при определённых условиях. При изменении температуры и давления одно и то же вещество может переходить из состояния в состояние.
| Состояние | Форма | Объём |
|---|---|---|
| Твёрдое | Обычно сохраняется | Почти сохраняется |
| Жидкое | Форма сосуда | Почти сохраняется |
| Газообразное | Форма сосуда | Весь доступный объём |
Разные агрегатные состояния отличаются формой, объёмом и сжимаемостью.
Почему жидкость не заполняет пустое пространство над собой так же, как газ?
При данных условиях частицы жидкости остаются близко друг к другу, а жидкий образец имеет определённый объём.
Твёрдое тело: близкие соседи
В твёрдом теле частицы находятся близко и колеблются около устойчивых положений. У кристаллов расположение упорядочено; не все твёрдые тела имеют одинаковую структуру.
Фраза «частицы стоят на месте» неверна. Тепловое движение сохраняется, но свободное перемещение по всему объёму для частиц твёрдого тела не характерно.
Сохраняется
Соседство и структура на рассматриваемом времени
Меняется
Положение в ходе тепловых колебаний
Частицы твёрдого тела движутся, хотя его форма может оставаться постоянной.
В стекле обязательно есть правильная кристаллическая решётка?
Нет. Обычное стекло является аморфным твёрдым материалом.
Лёд у берегов Антарктиды
Лёд — твёрдое состояние воды; изображение показывает макроскопическую структуру.
Christopher Michel · CC BY 2.0 · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Водопад Виктория на Замбези
Жидкая вода течёт и принимает форму ограничивающих поверхностей.
Vberger · Общественное достояние · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Жидкость и газ
В жидкости частицы близки, но могут менять соседей: этим объясняют текучесть. В газе типичные расстояния намного больше размеров частиц, и частицы перемещаются по сосуду между столкновениями.
Сжать газ легко прежде всего за счёт уменьшения промежутков, а не размеров молекул. Жидкость при обычных давлениях изменяет объём намного слабее.
| Признак | Жидкость | Газ |
|---|---|---|
| Расстояния | Малые | Значительно больше |
| Подвижность | Частицы меняют соседей | Движутся по сосуду |
| Сжатие | Обычно слабое | Заметное |
Сжимаемость газа объясняется большими промежутками между частицами.
При сжатии воздуха молекулы уменьшаются вдвое?
Нет. Главным образом уменьшается пространство между ними.
Переход не равен смене состава
Лёд, жидкая вода и водяной пар состоят из молекул H₂O. При обычных переходах меняются расположение и характер движения молекул, а не их химический состав.
Белое облачко над чайником состоит главным образом из мелких капель. Сам водяной пар — прозрачный газ. Различать эти объекты важно при описании наблюдения.
Лёд
Упорядоченное твёрдое состояние
Вода
Текучая жидкость
Водяной пар
Газообразное состояние
Агрегатный переход вещества может происходить без изменения его химического состава.
Белый туман состоит из видимых молекул водяного пара?
Нет. Свет рассеивают мельчайшие жидкие капли, а отдельные молекулы обычным глазом не видны.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 11. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 11. жидкое и твердое.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.