Kõik esemed ja asjad, mis meid iga päev ümbritsevad, koosnevad erinevaid aineid. Samas oleme harjunud esemeteks ja asjadeks pidama ainult midagi kindlat - näiteks laud, tool, tass, pastakas, raamat jne.

Kolm aine olekut

Ja vesi kraanist või kuumast teest tulev aur, me ei paista esemete ja asjadega arvestavat. Kuid lõppude lõpuks on see kõik ka osa füüsilisest maailmast, lihtsalt vedelikud ja gaasid on aine teises olekus. Niisiis, Aine olekuid on kolm: tahke, vedel ja gaasiline. Ja mis tahes aine võib olla kordamööda kõigis nendes olekutes. Kui võtame sügavkülmast välja jääkuubiku ja kuumutame selle üles, siis see sulab ja muutub veeks. Kui jätame põleti põlema, soojeneb vesi 100 kraadini ja muutub peagi auruks. Seega vaatlesime kordamööda sama ainet ehk sama molekulide kogumit aine erinevates olekutes. Aga kui molekulid jäävad samaks, mis siis muutub? Miks on jää tahke ja säilitab oma kuju, vesi võtab kergesti tassi kuju ja aur hajub täielikult erinevatesse suundadesse? See kõik on seotud molekulaarstruktuuriga.

Tahkete ainete molekulaarstruktuur on selline, et molekulid on üksteisele väga lähedal (molekulide vaheline kaugus on palju väiksemad suurused molekulid ise) ja selles paigutuses on väga raske molekule oma kohalt liigutada. Sellepärast tahked kehad säilitavad mahu ja kuju. Vedeliku molekulaarstruktuur mida iseloomustab asjaolu, et molekulide vaheline kaugus on ligikaudu võrdne molekulide endi suurusega, see tähendab, et molekulid ei ole enam nii lähedal kui tahketes ainetes. See tähendab, et neid on üksteise suhtes kergem liigutada (sellepärast muudavad vedelikud nii kergesti kuju), kuid molekulide külgetõmbejõud on siiski piisav, et molekulid ei lendaks lahku ja säilitaks oma mahu. Aga gaasi molekulaarstruktuur, vastupidi, ei lase gaasil mahtu ega kuju hoida. Põhjus on selles, et gaasimolekulide vaheline kaugus on palju suurem kui molekulide endi suurus ja vähimgi jõud on võimeline seda raputavat süsteemi hävitama.

Aine teise olekusse ülemineku põhjus

Nüüd uurime, mis on aine ühest olekust teise ülemineku põhjus. Näiteks miks jääst saab kuumutamisel vesi. Vastus on lihtne: põleti soojusenergia muundatakse sisemine energia jää molekulid. Olles selle energia kätte saanud, hakkavad jäämolekulid üha kiiremini võnkuma ja lõpuks väljuvad naabermolekulide alluvusest. Kui lülitame kütteseadme välja, siis vesi jääb veeks, aga kui jätame tööle, muutub vesi seal juba teadaoleval põhjusel auruks.

Tänu sellele, et tahked kehad säilitavad mahu ja kuju, seostame neid välismaailmaga. Kuid kui me vaatame tähelepanelikult, leiame, et gaasid ja vedelikud hõivavad ka olulise osa füüsilisest maailmast. Näiteks meid ümbritsev õhk koosneb gaaside segust, millest peamine, lämmastik, võib olla ka vedelik – selleks tuleb see aga jahutada temperatuurini peaaegu miinus 200 kraadi Celsiuse järgi. Kuid tavalise kallima peamist elementi - volframniiti - saab sulatada, see tähendab vedelikuks muuta, vastupidi, ainult temperatuuril 3422 kraadi Celsiuse järgi.

1. Vedelike struktuuri mudel. Küllastunud ja küllastumata aurud; küllastunud auru rõhu sõltuvus temperatuurist; keemine. Niiskus; kastepunkt, hügromeeter, psühromeeter.

Aurustumine - aurustumine, mis toimub mis tahes temperatuuril vedeliku vabalt pinnalt. Soojusliikumise ajal mis tahes temperatuuril ei ületa vedelate molekulide kineetiline energia oluliselt nende teiste molekulidega seondumise potentsiaalset energiat. Aurustumisega kaasneb vedeliku jahtumine. Aurustumiskiirus sõltub: avatud pinnast, temperatuurist, molekulide kontsentratsioonist vedeliku läheduses.

Kondensatsioon- aine ülemineku protsess gaasilisest olekust vedelasse olekusse.
Vedeliku aurustamine suletud anumas konstantsel temperatuuril viib aurustuva aine molekulide kontsentratsiooni järkjärgulise suurenemiseni gaasilises olekus. Mõni aeg pärast aurustumise algust saavutab aine kontsentratsioon gaasilises olekus sellise väärtuse, mille juures vedelikku tagasi pöörduvate molekulide arv muutub võrdseks samal ajal vedelikust väljuvate molekulide arvuga. Paigaldatud dünaamiline tasakaal aurustumis- ja kondenseerumisprotsesside vahel.

Gaasilises olekus ainet, mis on vedelikuga dünaamilises tasakaalus, nimetatakse küllastunud aur. (Aur on molekulide kogum, mis on vedelikust aurustumise käigus lahkunud.) Auru, mille rõhk on alla küllastumise, nimetatakse küllastumata auruks.

Tänu pidevale vee aurustumisele veekogude pindadelt, pinnasest ja taimestikust, samuti inimeste ja loomade hingamisest sisaldab atmosfäär alati veeauru. Seetõttu on atmosfäärirõhk kuiva õhu ja selles sisalduva veeauru rõhu summa. Veeauru rõhk on maksimaalne, kui õhk on auruga küllastunud. Küllastunud aur, erinevalt küllastumata aurust, ei allu ideaalse gaasi seadustele. Seega ei sõltu küllastusauru rõhk mahust, vaid sõltub temperatuurist. Seda sõltuvust ei saa väljendada lihtsa valemiga, seetõttu on küllastunud auru rõhu temperatuurist sõltuvuse eksperimentaalse uuringu põhjal koostatud tabelid, mille abil saab määrata selle rõhku erinevatel temperatuuridel.

Veeauru rõhku õhus antud temperatuuril nimetatakse absoluutne niiskus. Kuna aururõhk on võrdeline molekulide kontsentratsiooniga, saab absoluutset niiskust defineerida kui veeauru tihedust õhus antud temperatuuril, väljendatuna kilogrammides kuupmeetri kohta (p).

suhteline niiskus nimetatakse veeauru tiheduse (või rõhu) suhteks õhus antud temperatuuril ja veeauru tiheduse (või rõhu) suhtena sellel temperatuuril. sama temperatuur, väljendatuna protsentides, s.o.

Kõige soodsam on inimesele keskmistel kliimalaiustel suhteline õhuniiskus 40-60%.

Õhu temperatuuri langetades on võimalik viia selles sisalduv aur küllastumiseni.

kastepunktnimetatakse temperatuuriks, mille juures õhus olev aur küllastub. Kui õhus või esemetel, millega see kokku puutub, saavutatakse kastepunkt, hakkab veeaur kondenseeruma. Õhuniiskuse määramiseks kasutatakse seadmeid, mida nimetatakse hügromeetriteks ja psühromeetriteks.

Kahes eelmises lõigus käsitlesime tahkete ainete - kristalsete ja amorfsete - struktuuri ja omadusi. Pöördume nüüd vedelike struktuuri ja omaduste uurimise poole.

Vedeliku tunnuseks on voolavus- võime muuta lühikese aja jooksul kuju isegi väikeste jõudude mõjul. Tänu sellele voolavad vedelikud jugadesse, voolavad ojadena, omandavad anuma kuju, kuhu need valatakse.

Võime muuta kuju erinevates vedelikes väljendub erineval viisil. Vaata pilti. Ligikaudu võrdse raskusjõu korral võtab mee kuju muutmine kauem aega kui vesi. Seetõttu väidetakse, et need ained on ebavõrdsed viskoossus: mett on rohkem kui vett. Selle põhjuseks on vee ja mee molekulide ebavõrdselt keeruline struktuur. Vesi koosneb molekulidest, mis näevad välja nagu mugulatega pallid, samas kui mesi koosneb molekulidest, mis näevad välja nagu puuoksad. Seetõttu on mee liikumisel selle molekulide "oksad" üksteise külge haakunud, andes sellele suurema viskoossuse kui veele.

Tähtis: muutes kuju, säilitab vedelik oma mahu. Kaaluge kogemust (vt joonist). Keeduklaasis olev vedelik on silindri kujuga ja mahuga 300 ml. Pärast kaussi valamist võttis vedelik tasase kuju, kuid säilitas endise mahu: 300 ml. See on tingitud selle osakeste ligitõmbamisest ja tõrjumisest: keskmiselt hoitakse neid üksteisest jätkuvalt samal kaugusel.

üks veel ühisvara kõigist vedelikest on nende kuulekus Pascali seadusele. 7. klassist saime teada, et see kirjeldab vedelike ja gaaside omadust kanda neile avaldatavat rõhku igas suunas (vt § 4-c). Nüüd märgime, et vähem viskoossed vedelikud teevad seda kiiresti ja viskoossed vedelikud võtavad kaua aega.

Vedelike struktuur. Molekulaarkineetilises teoorias arvatakse, et vedelikes, nagu ka amorfsetes kehades, pole osakeste paigutuses ranget järjekorda, see tähendab, et need pole võrdselt tihedad. Vahed on erineva suurusega, sealhulgas sellised, et sinna mahuks veel üks osake. See võimaldab neil hüpata "tihedalt asustatud" kohtadest vabamatesse kohtadesse. Iga vedelikuosake hüppab väga sageli: mitu miljardit korda sekundis.

Kui vedelikule mõjub mingi väline jõud (näiteks gravitatsioon), siis toimub osakeste liikumine ja hüpped peamiselt selle toime suunas (alla). See põhjustab vedeliku pikliku tilga või voolava joa kuju (vt joonist). Niisiis, vedelike voolavus on seletatav nende osakeste hüppamisega ühest stabiilsest asendist teise.

Vedelike osakeste hüppeid esineb sageli, kuid palju sagedamini võnguvad nende osakesed, nagu ka tahketel ainetel, ühes kohas, suheldes pidevalt üksteisega. Seetõttu põhjustab isegi vedeliku väike kokkusurumine osakeste vastasmõju järsu "kõvenemiseni", mis tähendab vedeliku rõhu järsku suurenemist anuma seintele, milles see kokku surutakse. Nii seda seletatakse rõhu ülekandmine vedelikega, see tähendab Pascali seadus, ja samal ajal vedelike omadus kokkusurumisele vastu seista, see tähendab mahu säilitamist.

Pange tähele, et selle mahu säilitamine vedeliku poolt on tingimuslik esitus. See tähendab, et võrreldes gaasidega, mida on lihtne kokku suruda isegi lapse käe jõuga (näiteks õhupall), vedelikke võib pidada kokkusurumatuks. Maailma ookeanis on aga 10 km sügavusel vesi nii suure rõhu all, et iga kilogramm vett vähendab selle mahtu 5% – 1 liitrist 950 ml-ni. Kõrget rõhku kasutades saab vedelikke veelgi rohkem kokku suruda.

Õppetund nr 2/5 2

Teema nr 26: „Vedeliku struktuuri mudel. Küllastunud ja küllastumata paarid. Õhuniiskus."

1 Vedeliku struktuuri mudel

Vedelik on üks aine agregeeritud olekud. Vedeliku peamine omadus, mis eristab seda teistest agregatsiooniseisunditest, on võime muuta oma kuju lõputult tangentsiaalsete mehaaniliste pingete toimel, isegi meelevaldselt väikestes, säilitades samal ajal praktiliselt mahtu.

Joonis 1

Vedelat olekut peetakse tavaliselt vahepealseks tahke ja gaasiline : gaas ei säilita ei mahtu ega kuju, kuid tahke aine säilitab mõlemad.

molekulid vedelikel ei ole kindlat asendit, kuid samas puudub neil täielik liikumisvabadus. Nende vahel on tõmme, mis on piisavalt tugev, et hoida neid lähedal.

Vedelas olekus aine eksisteerib teatud ajavahemikus temperatuurid , millest allapoole see lähebtahkes olekus(toimub kristalliseerumine või muundamine tahkes olekus amorfseks olekuks - klaas), ülal - gaasiliseks (toimub aurustumine). Selle intervalli piirid sõltuvad surve .

Kõik vedelikud jagunevad tavaliselt puhasteks vedelikeks ja segud . Mõned vedelike segud on eluks hädavajalikud: veri, merevesi jne. Vedelikud võivad seda funktsiooni täita lahustid.

Vedelikkus on vedelike peamine omadus. Kui rakendate tasakaalus oleva vedeliku osa väline jõud , siis toimub vedelikuosakeste vool selles suunas, kuhu see jõud rakendub: vedelik voolab. Seega ei säilita vedelik tasakaalustamata välisjõudude mõjul osade kuju ja suhtelist paigutust ning võtab seetõttu selle anuma kuju, milles see asub.

Erinevalt plastist tahketest ainetest ei ole vedelikelvoolavuspiir: vedeliku voolamiseks piisab suvaliselt väikese välisjõu rakendamisest.

Üks vedeliku iseloomulikke omadusi on see, et sellel on teatud summa ( pidevates välistingimustes). Vedelikku on äärmiselt raske mehaaniliselt kokku suruda, sest erinevalt gaas Molekulide vahel on väga vähe vaba ruumi. Anumasse suletud vedelikule avaldatav rõhk kandub muutumatult edasi selle vedeliku igasse mahupunkti ( pascali seadus , kehtib ka gaaside puhul). Seda funktsiooni koos väga madala kokkusurutavusega kasutatakse hüdraulilistes masinates.

Tavaliselt suureneb vedelike maht (paisub) kuumutamisel ja maht väheneb (kokkutõmbumine) jahutamisel. Siiski on erandeid, näiteks vesi kahaneb kuumutamisel, normaalrõhul ja temperatuurivahemikus 0°C kuni ligikaudu 4°C.

Lisaks iseloomustavad vedelikke (nagu gaase) viskoossus . Seda määratletakse kui võimet seista vastu ühe osa liikumisele teise suhtes - see tähendab sisemise hõõrdumisena.

Kui vedeliku külgnevad kihid liiguvad üksteise suhtes, tekib paratamatult lisaks molekulide kokkupõrgetele.termiline liikumine. On jõud, mis aeglustavad tellitud liikumist. Sel juhul muudetakse järjestatud liikumise kineetiline energia soojusenergiaks – molekulide kaootilise liikumise energiaks.

Liikuma pandud ja omaette jäetud vedelik anumas peatub järk-järgult, kuid selle temperatuur tõuseb.Aurus, nagu gaasis, võib ühtekuuluvusjõude peaaegu ignoreerida ja käsitleda liikumist kui molekulide vaba lendu ja nende kokkupõrget nii üksteise kui ka ümbritsevate kehadega (anuma põhja katva seinad ja vedelik). Vedelikus on molekulid, nagu ka tahkes, omavahel tugevalt vastastikku, hoides üksteist. Kui aga tahkes kehas säilitab iga molekul keha sees määramata kaua kindlat tasakaaluasendit ja selle liikumine taandub selle tasakaaluasendi ümber toimuvaks võnkumiseks, siis vedelikus on liikumise iseloom erinev. Vedelad molekulid liiguvad palju vabamalt kui tahked molekulid, kuigi mitte nii vabalt kui gaasimolekulid. Iga molekul vedelikus liigub mõnda aega edasi-tagasi, eemaldumata siiski oma naabritest. See liikumine meenutab tahke molekuli võnkumist ümber tasakaaluasendi. Aeg-ajalt aga murrab mõni vedelikumolekul oma keskkonnast välja ja liigub teise kohta, langedes uude keskkonda, kus sooritab jälle mõnda aega võnkumisele sarnast liikumist.

Seega on vedelate molekulide liikumine midagi sarnast liikumiste seguga tahkes kehas ja gaasis: "võnkuv" liikumine ühes kohas asendub "vaba" üleminekuga ühest kohast teise. Selle kohaselt on vedeliku struktuur midagi tahke keha struktuuri ja gaasi struktuuri vahepealset. Mida kõrgem on temperatuur, st mida suurem on vedeliku molekulide kineetiline energia, seda suuremat rolli mängib "vaba" liikumine: seda lühemad on molekuli "võnke" oleku intervallid ja seda sagedamini "vaba" liikumine. " üleminekud, st mida rohkem vedelik meenutab gaasi. Kui piisavalt kõrge temperatuur igale vedelikule iseloomulikult (nn kriitiline temperatuur), ei erine vedeliku omadused kõrgelt kokkusurutud gaasi omadustest.

2 Küllastunud ja küllastumata aurud ja nende omadused

Vedeliku vaba pinna kohal on alati selle vedeliku aurud. Kui anum vedelikuga ei ole suletud, võib auruosakeste kontsentratsioon konstantsel temperatuuril varieeruda laias vahemikus vähenemise ja suurenemise suunas.

Aurustumisprotsess suletud ruumis(suletud anum vedelikuga)võib esineda antud temperatuuril ainult teatud piirini. See on tingitud asjaolust, et auru kondenseerumine toimub samaaegselt vedeliku aurustumisega. Esiteks on vedelikust 1 sekundi jooksul lahkuvate molekulide arv suurem kui tagasi pöörduvate molekulide arv ning tihedus ja seega ka aururõhk suureneb. See toob kaasa kondensatsiooni kiiruse suurenemise. Mõne aja pärast saabub dünaamiline tasakaal, mille korral auru tihedus vedeliku kohal muutub konstantseks.

Auru, mis on vedelikuga dünaamilises tasakaalus, nimetatakse küllastunud auruks. Auru, mis ei ole vedelikuga dünaamilises tasakaalus, nimetatakse küllastumata.

Kogemused näitavad, et küllastumata aurud alluvad kõigile gaasiseadused , ja mida täpsem, seda kaugemal on need küllastumisest. Küllastunud aurudele on iseloomulikud järgmised omadused:

1. küllastunud auru tihedus ja rõhk antud temperatuuril on maksimaalne tihedus ja rõhk, mis aurul antud temperatuuril olla võib;
2. küllastunud auru tihedus ja rõhk sõltuvad aine tüübist. Vähem erisoojus vedeliku aurustumine, seda kiiremini see aurustub ja seda suurem on selle aurude rõhk ja tihedus;
3. küllastunud auru rõhu ja tiheduse määrab üheselt selle temperatuur (need ei sõltu sellest, kuidas aur selle temperatuuri saavutas: kuumutamisel või jahutamisel);
4. aururõhk ja tihedus suurenevad kiiresti temperatuuri tõustes (joon. 1, a, b).

Kogemused näitavad, et vedeliku kuumutamisel väheneb vedeliku tase suletud anumas. Järelikult suureneb auru mass ja tihedus. Küllastunud auru rõhu tugevam tõus võrreldes ideaalse gaasiga (Gay-Lussaci seadus ei kehti küllastunud auru kohta) on seletatav asjaoluga, et siin ei tõuse rõhk mitte ainult gaasi keskmise kineetilise energia suurenemise tõttu. molekulid (nagu ideaalses gaasis), aga ka molekulide kontsentratsiooni suurenemise tõttu;

1. konstantsel temperatuuril ei sõltu küllastunud auru rõhk ja tihedus mahust. Joonisel 2 on võrdluseks näidatud ideaalse gaasi (a) ja küllastunud auru (b) isotermid.

Riis. 2

Kogemus näitab, et isotermilise paisumise käigus vedeliku tase anumas väheneb, kokkusurumisel aga tõuseb, s.t. auru molekulide arv muutub nii, et auru tihedus jääb konstantseks.

3 Niiskus

Veeauru sisaldavat õhku nimetatakse märg . Õhu veeauru sisalduse iseloomustamiseks võetakse kasutusele hulk suurusi: absoluutne niiskus, veeauru rõhk ja suhteline õhuniiskus.

absoluutne niiskusρ õhku nimetatakse väärtuseks, mis on arvuliselt võrdne 1 m-s sisalduva veeauru massiga 3 õhk (st veeauru tihedus õhus antud tingimustes).

Veeauru rõhk lk on veeauru osarõhk õhus. Absoluutse niiskuse ja elastsuse SI ühikud on vastavalt kilogramm kuupmeetri kohta (kg/m 3) ja Pascal (Pa).

Kui on teada ainult absoluutne õhuniiskus või veeauru rõhk, on ikkagi võimatu hinnata, kui kuiv või niiske õhk on. Õhuniiskuse astme määramiseks on vaja teada, kas veeaur on küllastumise lähedal või kaugel.

suhteline niiskusõhk φ nimetatakse absoluutse niiskuse ja tiheduse protsentuaalseks suhteksρ 0 küllastunud aur antud temperatuuril (või veeauru rõhu ja rõhu suhe p0 küllastunud aur antud temperatuuril):

Mida madalam on suhteline õhuniiskus, mida kaugemal on aur küllastumisest, seda intensiivsem on aurustumine. Küllastunud auru rõhk p0 antud temperatuuril - tabeliväärtus. Veeauru elastsuse (ja seega absoluutse niiskuse) määrab kastepunkt.

Isobaarse jahutamisega temperatuurini tp aur küllastub ja selle olekut tähistab punkt AT . Temperatuur t lk mille juures veeaur küllastub, nimetatakse kastepunkt . Alla kastepunkti jahutamisel algab aurude kondenseerumine: tekib udu, langeb kaste, aknad lähevad uduseks.

4 Niiskuse mõõtmine

Kasutatakse õhuniiskuse mõõtmiseks mõõteriistad hügromeetrid. Hügromeetreid on mitut tüüpi, kuid peamised on järgmised: juuksed ja psühromeetriline.

Kuna veeauru rõhku õhus on raske otseselt mõõta, mõõdetakse õhu suhtelist niiskustkaudsel viisil.

Tööpõhimõtejuuste hügromeeterrasvatustatud karvade (inimese või looma) omaduste põhjalmuuta selle pikkustsõltuvalt õhuniiskusest, milles see asub.

Juuksed venitatud üle metallraami. Juuste pikkuse muutus kandub edasi mööda skaalat liikuvale noolele. Juuksehügromeeter talvel on välisõhu niiskuse mõõtmise peamine instrument.

Täpsem hügromeeter on psühromeetriline hügromeeter - psühromeeter
(teise kreeka keele järgi tähendab "psychros" külma).
On teada, et suhteline õhuniiskus oleneb aurustumiskiirus.
Mida madalam on õhuniiskus, seda lihtsam on niiskusel aurustuda.

Psühromeetril on kaks termomeetrit . Üks on tavaline, seda nimetatakse kuiv. See mõõdab ümbritseva õhu temperatuuri. Teise termomeetri kolb mähitakse riidest tahiga ja langetatakse veenõusse. Teine termomeeter ei näita õhu, vaid märja taht temperatuuri, sellest ka nimi niisutatud termomeeter. Mida madalam on õhuniiskus, seda intensiivsem niiskus aurustub tahtist, mida suurem on soojushulk ajaühikus niisutatud termomeetrist eemaldatakse, seda väiksemad on selle näidud, seega seda suurem on kuiva ja märja termomeetri näitude erinevus.

Kastepunkt määratakse hügromeetrite abil. Kondensatsioonihügromeeter on metallkarp AGA , esisein To mis on hästi poleeritud (joonis 2) Karpi valatakse kergesti aurustuv vedelik - eeter ja sisestatakse termomeeter. Õhu juhtimine läbi kasti kummipirniga G , põhjustavad eetri tugevat aurustumist ja karbi kiiret jahtumist. Termomeeter mõõdab temperatuuri, mille juures seina poleeritud pinnale ilmuvad kastepiisad. To . Seinaga külgneva ala rõhku võib pidada konstantseks, kuna see ala suhtleb atmosfääriga ja jahtumisest tingitud rõhu langust kompenseerib aurukontsentratsiooni tõus. Kaste ilmumine näitab, et veeaur on küllastunud. Teades õhutemperatuuri ja kastepunkti, saate leida veeauru osarõhu ja suhtelise õhuniiskuse.

Riis. 2

5 ülesannet iseseisvaks lahendamiseks

1. ülesanne

Väljas sajab külma sügisvihma. Millisel juhul kuivab kööki riputatud pesu kiiremini: kui aken on lahti või kui see on suletud? Miks?

2. ülesanne

Õhuniiskus on 78% ja kuivkolvi näit 12°C. Millist temperatuuri näitab märgtermomeeter?(Vastus: 10 °C.)

3. ülesanne

Kuiva ja märja termomeetri näitude erinevus on 4°C. Suhteline õhuniiskus 60%. Millised on kuiva ja märja pirni näidud?(Vastus: t c -l9 ° С, t m ​​​​\u003d 10 ° С.)

1. Tahkete ainete struktuuri mudel. Aine agregatsiooni oleku muutus. kristalsed kehad. Üksikkristallide omadused. amorfsed kehad.

Tahke keha on aine agregatsiooni olek, mida iseloomustab vormi püsivus ja aatomite liikumise iseloom, mis tekitavad tasakaaluasendites väikeseid vibratsioone.

Väliste mõjude puudumisel säilitab tahke keha oma kuju ja mahu.

Seda seletatakse asjaoluga, et aatomite (või molekulide) vaheline tõmbejõud on nende jaoks suurem kui vedelike (ja veelgi enam gaaside) puhul. Piisab hoida aatomid nende tasakaaluasendi lähedal.

Enamiku tahkete ainete, nagu jää, sool, teemant, metallid, molekulid või aatomid on paigutatud teatud järjekorras. Selliseid tahkeid aineid nimetatakse kristalne . Kuigi nende kehade osakesed on liikumises, on need liikumised võnkumised teatud punktide ümber (tasakaaluasendid). Osakesed ei saa neist punktidest kaugele liikuda, seega säilitab tahke aine oma kuju ja mahu.

Lisaks, erinevalt vedelikest, paiknevad tahke aine aatomite või ioonide tasakaalupunktid, olles ühendatud, korrapärase ruumivõre tippudes, mida nimetatakse nn. kristalne.

Tasakaalupositsioone, mille suhtes esinevad osakeste termilised vibratsioonid, nimetatakse kristallvõre sõlmed.

Monokristall- tahke keha, mille osakesed moodustavad ühtse kristallvõre(üksikkristall).

Üksikkristallide üks peamisi omadusi, mille poolest nad erinevad vedelikest ja gaasidest, on anisotroopia nende füüsikalised omadused. Under anisotroopia all mõistetakse füüsikaliste omaduste sõltuvust suunast kristallis . Mehaanilised omadused on anisotroopsed (näiteks on teada, et vilgukivi on ühes suunas lihtne delamineerida ja risti väga raske), elektrilised omadused (paljude kristallide elektrijuhtivus oleneb suunast), optilised omadused (nähtus kaksikmurdumine ja dikroism – absorptsioonianisotroopia, nii et näiteks turmaliini monokristall "värvitakse" erinevad värvid- roheline ja pruun, olenevalt kummalt poolt vaatate).

polükristall- tahke keha, mis koosneb juhuslikult orienteeritud monokristallidest. Enamik tahkeid aineid, millega igapäevaelus kokku puutume, on polükristallilised – sool, suhkur, erinevad metalltooted. Interkasvanud mikrokristallide juhuslik orientatsioon, millest need koosnevad, viib omaduste anisotroopia kadumiseni.

Kristallilistel kehadel on teatud sulamistemperatuur.

amorfsed kehad. Amorfseid kehasid nimetatakse lisaks kristalsetele ka tahketeks aineteks. Amorfne kreeka keeles tähendab "vormitu".

Amorfsed kehad- Need on tahked kehad, mida iseloomustab osakeste korrapäratu paigutus ruumis.

Nendes kehades võnguvad molekulid (või aatomid) juhuslikult paiknevate punktide ümber ja neil on sarnaselt vedelatel molekulidel teatud väljakujunenud eluiga. Kuid erinevalt vedelikest on neil väga pikk kasutusaeg.

Amorfsete kehade hulka kuuluvad klaas, merevaik, mitmesugused muud vaigud ja plastid. Kuigi need kehad säilitavad oma kuju toatemperatuuril, pehmenevad need temperatuuri tõustes järk-järgult ja hakkavad voolama nagu vedelikud: amorfsetel kehadel puudub kindel temperatuur, sulamistemperatuur.

Selle poolest erinevad nad kristalsetest kehadest, mis temperatuuri tõustes ei lähe vedelasse olekusse järk-järgult, vaid järsult (täpselt määratletud temperatuuril - sulamispunkt).

Kõik amorfsed kehad isotroopne, st omama samasugust füüsikalised omadused erinevates suundades. Kokkupõrkel käituvad nad nagu tahked kehad – lõhenevad ja väga pika löögi korral voolavad.

Praegu on palju kunstlikult saadud amorfses olekus aineid, näiteks amorfsed ja klaasjad pooljuhid, magnetmaterjalid ja isegi metallid.

2. Valguse hajumine. Spektri tüübid. Spektrograaf ja spektroskoop. Spektraalanalüüs. Elektromagnetkiirguse liigid ja nende rakendamine raudteetranspordis.

Kolmetahulist prismat läbiv valge valguskiir mitte ainult ei kaldu kõrvale, vaid laguneb ka komponentvärvilisteks kiirteks.
Selle nähtuse tuvastas Isaac Newton, viies läbi mitmeid katseid.