Tekutá těla. Model struktury pevných látek
>>Fyzika: Struktura plynných, kapalných a pevných těles
Molekulární kinetická teorie umožňuje pochopit, proč může látka existovat v plynném, kapalném a pevném stavu.
Plyny. V plynech je vzdálenost mezi atomy nebo molekulami v průměru mnohonásobně větší než velikost molekul samotných ( Obr.8.5). Například při atmosférickém tlaku je objem nádoby desetitisíckrát větší než objem molekul v ní.
Plyny se snadno stlačují a průměrná vzdálenost mezi molekulami se zmenšuje, ale tvar molekuly se nemění ( Obr.8.6).
Molekuly se ve vesmíru pohybují obrovskou rychlostí – stovky metrů za sekundu. Když se srazí, odrážejí se od sebe různými směry jako kulečníkové koule. Slabé přitažlivé síly molekul plynu je nejsou schopny udržet blízko sebe. Proto plyny mohou neomezeně expandovat. Nezachovávají si tvar ani objem.
Četné dopady molekul na stěny nádoby vytvářejí tlak plynu.
Tekutiny. Molekuly kapaliny jsou umístěny téměř blízko sebe ( Obr.8.7), takže molekula kapaliny se chová jinak než molekula plynu. V kapalinách existuje takzvaný řád krátkého dosahu, to znamená, že uspořádané uspořádání molekul je udržováno na vzdálenostech rovných několika průměrům molekul. Molekula kmitá kolem své rovnovážné polohy srážkou se sousedními molekulami. Jen čas od času udělá další „skok“ a skončí v nové rovnovážné poloze. V této rovnovážné poloze je odpudivá síla rovna přitažlivé síle, tj. celková interakční síla molekuly je nulová. Čas usedlý život molekul vody, tj. doba jejích kmitů kolem jedné konkrétní rovnovážné polohy při pokojové teplotě, je v průměru 10 -11 s. Doba jednoho kmitu je mnohem kratší (10 -12 -10 -13 s). S rostoucí teplotou se doba zdržení molekul snižuje.
Povaha molekulárního pohybu v kapalinách, kterou poprvé stanovil sovětský fyzik Ya.I Frenkel, nám umožňuje pochopit základní vlastnosti kapalin.
Molekuly kapaliny jsou umístěny přímo vedle sebe. Jak se objem zmenšuje, odpudivé síly jsou velmi velké. To vysvětluje nízká stlačitelnost kapalin.
jak je známo, kapaliny jsou tekuté, to znamená, že si nezachovávají svůj tvar. Dá se to vysvětlit takto. Vnější síla nijak výrazně nemění počet molekulárních skoků za sekundu. Ale skoky molekul z jedné stacionární polohy do druhé se vyskytují převážně ve směru vnější síly ( Obr.8.8). To je důvod, proč kapalina teče a přebírá tvar nádoby.
Mezi kapalinami a pevnými látkami je ještě jeden důležitý rozdíl. Tekutina se dá přirovnat k davu lidí, kde se jednotliví jedinci neklidně tlačí na místě, a pevné tělo je jako štíhlá kohorta stejných jedinců, kteří, i když nestojí v pozoru, udržují mezi sebou v průměru určité vzdálenosti. . Propojíte-li středy rovnovážných poloh atomů nebo iontů pevného tělesa, získáte pravidelnou prostorovou mřížku tzv. krystalický.
Obrázky 8.9 a 8.10 ukazují krystalové mřížky kuchyňské soli a diamantu. Vnitřní řád v uspořádání atomů v krystalech vede k pravidelným vnějším geometrickým tvarům.
Obrázek 8.11 ukazuje jakutské diamanty.
Plyn má odstup l mezi molekulami je mnohem větší než velikost molekul r 0:" l>>r 0
.
V kapalinách a pevných látkách l≈r 0. Molekuly kapaliny jsou uspořádány neuspořádaně a čas od času přeskakují z jedné ustálené polohy do druhé.
Krystalické pevné látky mají molekuly (nebo atomy) uspořádané přísně uspořádaným způsobem.
???
1. Plyn je schopen neomezené expanze. Proč má Země atmosféru?
2. Jak se liší trajektorie molekul plynu, kapaliny a pevné látky? Nakreslete přibližné trajektorie molekul látek v těchto stavech.
G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, fyzika 10. třída
Obsah lekce poznámky k lekci podpůrná rámcová lekce prezentace akcelerační metody interaktivní technologie Praxe úkoly a cvičení autotest workshopy, školení, případy, questy domácí úkoly diskuze otázky řečnické otázky studentů Ilustrace audio, videoklipy a multimédia fotografie, obrázky, grafika, tabulky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenství, rčení, křížovky, citáty Doplňky abstraktyčlánky triky pro zvídavé jesličky učebnice základní a doplňkový slovník pojmů ostatní Zkvalitnění učebnic a lekcíopravovat chyby v učebnici aktualizace fragmentu v učebnici, prvky inovace v lekci, nahrazení zastaralých znalostí novými Pouze pro učitele perfektní lekce kalendářní plán na rok; Integrované lekcePokud máte opravy nebo návrhy k této lekci,
Molekulárně-kinetické představy o struktuře hmoty vysvětlují rozmanitost vlastností kapalin, plynů a pevných látek. Mezi částicemi hmoty dochází k elektromagnetickým interakcím – vzájemně se přitahují a odpuzují pomocí elektromagnetických sil. Při velmi velkých vzdálenostech mezi molekulami jsou tyto síly zanedbatelné.
Molekulární interakční síly
Ale obraz se změní, pokud se vzdálenost mezi částicemi zmenší. Neutrální molekuly se začnou orientovat v prostoru tak, že jejich povrchy obrácené k sobě začnou mít náboje opačného znaménka a začnou mezi nimi působit přitažlivé síly. K tomu dochází, když je vzdálenost mezi středy molekul větší než součet jejich poloměrů.
Pokud budete dále zmenšovat vzdálenost mezi molekulami, začnou se odpuzovat v důsledku interakce podobně nabitých elektronových obalů. K tomu dochází, když je součet poloměrů interagujících molekul větší než vzdálenost mezi středy částic.
To znamená, že na velkých mezimolekulárních vzdálenostech převládá přitažlivost a na blízkých převládá odpuzování. Ale mezi částicemi je určitá vzdálenost, když jsou ve stabilní rovnovážné poloze (přitažlivé síly se rovnají silám odpudivým). V této poloze mají molekuly minimální potenciální energii. Molekuly mají také kinetickou energii, protože jsou neustále v pohybu.
Síla interakčních vazeb mezi částicemi tedy rozlišuje tři skupenství hmoty: pevné, plynné a kapalné a vysvětluje jejich vlastnosti.
Vezměme si jako příklad vodu. Velikost, tvar a chemické složení vodních částic zůstává stejné, ať se jedná o pevnou látku (led) nebo plyn (pára). Ale způsob, jakým se tyto částice pohybují a jsou umístěny, se pro každý stav liší.
Pevné látky
Pevné látky si zachovávají svou strukturu a mohou být prasklé nebo zlomené silou. Nemůžete projít stolem, protože vy i stůl jste pevný. Pevné částice mají nejmenší množství energie ze tří tradičních skupenství hmoty. Částice jsou uspořádány ve specifické strukturní sekvenci s velmi malým prostorem mezi nimi.
Jsou drženi pohromadě v rovnováze a mohou pouze vibrovat kolem pevné polohy. V tomto ohledu mají pevné látky vysoká hustota A pevný tvar a objem. Pokud necháte stůl pár dní v klidu, neroztáhne se a tenká vrstva dřeva po celé podlaze nezaplní místnost!
Tekutiny
Stejně jako v pevné látce jsou částice v kapalině zabaleny těsně vedle sebe, ale jsou uspořádány náhodně. Na rozdíl od pevných látek může člověk procházet kapalinou, je to způsobeno oslabením přitažlivé síly působící mezi částicemi. V kapalině se částice mohou vzájemně pohybovat.
Kapaliny mají pevný objem, ale nemají pevný tvar. Budou proudění pod vlivem gravitačních sil. Některé kapaliny jsou však viskóznější než jiné. Viskózní kapalina má silnější interakce mezi molekulami.
Molekuly kapaliny mají mnohem větší kinetickou energii (energii pohybu) než pevná látka, ale mnohem menší než plyn.
Plyny
Částice v plynech jsou daleko od sebe a jsou uspořádány náhodně. Tento stav hmoty má nejvyšší kinetickou energii, protože mezi částicemi prakticky neexistují žádné přitažlivé síly.
Molekuly plynu jsou v neustálém pohybu ve všech směrech (ale pouze v přímé linii), narážejí do sebe a do stěn nádoby, ve které se nacházejí - to způsobuje tlak.
Plyny také expandují, aby zcela zaplnily objem nádoby, bez ohledu na její velikost nebo tvar - plyny nemají pevný tvar ani objem.
1. Model struktury kapalin. Nasycené a nenasycené páry; závislost tlaku nasycených par na teplotě; vařící. Vlhkost vzduchu; rosný bod, vlhkoměr, psychrometr.
Vypařování - odpařování, ke kterému dochází při jakékoli teplotě z volného povrchu kapaliny. Při tepelném pohybu při jakékoli teplotě kinetická energie molekul kapaliny výrazně nepřevyšuje potenciální energii jejich spojení s jinými molekulami. Odpařování je doprovázeno ochlazením kapaliny. Rychlost odpařování závisí na: otevřeném povrchu, teplotě a koncentraci molekul v blízkosti kapaliny.
Kondenzace- proces přechodu látky z plynného skupenství do kapalného skupenství.
Odpařováním kapaliny v uzavřené nádobě při konstantní teplotě dochází k postupnému zvyšování koncentrace molekul odpařující se látky v plynném stavu. Po určité době po začátku odpařování dosáhne koncentrace látky v plynném stavu hodnoty, při které se počet molekul vracejících se do kapaliny rovná počtu molekul, které kapalinu za stejnou dobu opouštějí. Instalováno dynamická rovnováha mezi procesy vypařování a kondenzace hmoty.
Látka v plynném skupenství, která je v dynamické rovnováze s kapalinou, se nazývá nasycená pára. (Pára je soubor molekul, které opouštějí kapalinu během procesu odpařování.) Pára při tlaku nižším než nasycená se nazývá nenasycená.
V důsledku neustálého odpařování vody z povrchů nádrží, půdy a vegetace, stejně jako dýchání lidí a zvířat, atmosféra vždy obsahuje vodní páru. Proto je atmosférický tlak součtem tlaku suchého vzduchu a vodní páry v něm obsažené. Tlak vodní páry bude maximální, když je vzduch nasycený párou. Nasycená pára se na rozdíl od nenasycené páry neřídí zákony ideálního plynu. Tlak nasycených par tedy nezávisí na objemu, ale závisí na teplotě. Tuto závislost nelze vyjádřit jednoduchým vzorcem, proto byly na základě experimentálního studia závislosti tlaku nasycené páry na teplotě sestaveny tabulky, ze kterých lze určit její tlak při různých teplotách.
Tlak vodní páry ve vzduchu při dané teplotě se nazývá absolutní vlhkost. Protože tlak par je úměrný koncentraci molekul, lze absolutní vlhkost definovat jako hustotu vodní páry přítomné ve vzduchu při dané teplotě, vyjádřenou v kilogramech na metr krychlový (p).
Relativní vlhkost je poměr hustoty vodní páry (nebo tlaku) ve vzduchu při dané teplotě k hustotě (nebo tlaku) vodní páry při dané teplotě stejnou teplotu, vyjádřenou v procentech, tzn.
Nejpříznivější pro člověka ve středních klimatických šířkách je relativní vlhkost 40-60%.
Snížením teploty vzduchu lze páru v něm uvést do nasycení.
rosný bodje teplota, při které se pára ve vzduchu nasytí. Při dosažení rosného bodu ve vzduchu nebo na předmětech, se kterými přichází do styku, začne vodní pára kondenzovat. Ke stanovení vlhkosti vzduchu se používají přístroje zvané vlhkoměry a psychrometry.
1. Existuje mnoho přírodních jevů, které lze pochopit pouze poznáním struktury hmoty. Mezi takové jevy patří např. procesy zahřívání a ochlazování těles, přeměna hmoty z pevného skupenství do kapalného a plynného skupenství, vznik mlhy atp.
Otázka, jakou strukturu mají látky, zaměstnávala lidi už od starověku. Tedy v 5. stol. př.n.l Starověký řecký myslitel Démokritos vyjádřil myšlenku, že hmota se skládá z drobných částeček neviditelných pro oko. Věřil, že dělení hmoty má své meze. Tuto poslední nedělitelnou částici, která si uchovává vlastnosti hmoty, nazval „atomem“. Democritus také věřil, že atomy se neustále pohybují a že látky se liší v počtu atomů, jejich velikostech, tvarech a pořadí uspořádání.
Odhad starověkých myslitelů se okamžitě nezměnil ve vědecký nápad. Měla mnoho odpůrců: zejména Aristoteles věřil, že tělo lze dělit donekonečna. Platnost té či oné hypotézy mohla potvrdit pouze zkušenost; v té době to nebylo možné realizovat. Proto byly myšlenky Demokrita na nějakou dobu zapomenuty. Vrátili se k nim v době renesance. V XVII-XVIII století. byly studovány vlastnosti plynů a pak v 19. stol. byla zkonstruována teorie struktury hmoty v plynném stavu. Velký přínos k rozvoji teorie struktury hmoty přinesl ruský vědec M.V. Lomonosov (1711 -1765), který věřil, že hmota se skládá z atomů, a pomocí těchto myšlenek byl schopen vysvětlit jevy, jako je vypařování, tepelná vodivost atd.
2. Molekulární kinetická teorie struktury hmoty je založena na třech principech.
Pozice 1. Všechny látky jsou tvořeny částicemi s mezerami mezi nimi. Takovými částicemi mohou být molekuly, atomy nebo ionty.
Důkazem tohoto postavení jsou fakta zjištěná během pozorování a experimentů. Mezi takové skutečnosti patří stlačitelnost těles, rozpustnost látek ve vodě atd. Pokud tedy ve vodě rozpustíte trochu barvy, voda se zbarví. Dáme-li kapku této vody do jiné sklenice s čistou vodou, pak se i tato voda zabarví, jen její barva bude méně sytá. Tuto operaci můžete opakovat ještě několikrát. V každém případě bude roztok zbarvený, pouze slabší než v předchozím. To znamená, že kapka barvy je rozdělena na částice. Uvedená fakta a popsané zkušenosti umožňují usuzovat, že tělesa nejsou pevná, skládají se z malých částic.
O tom, že tělesa nejsou pevná, ale že mezi částicemi, ze kterých se skládají, jsou mezery, svědčí skutečnost, že plyn ve válci lze stlačovat pístem, vzduch lze stlačovat v balónu, gumě popř. kus gumy, tělesa se při ochlazení smršťují a při zahřívání roztahují. Nezahřátá kulička tedy volně prochází prstencem, jehož průměr je o něco větší než průměr kuličky. Pokud se kulička zahřívá v plameni lihové lampy, do prstenu se nevejde.
3. Z výše diskutovaných experimentů vyplývá, že látku lze rozdělit na samostatné částice, které si zachovávají své vlastnosti. Pro dělení hmoty však existuje určitá hranice, tzn. existuje nejmenší částice látky, která si zachovává své vlastnosti. Menší částice, která si zachovává vlastnosti dané látky, prostě neexistuje.
Nejmenší částice látky, která si zachovává své chemické vlastnosti, se nazývá molekula.
Slova "chemické vlastnosti" znamenají následující. Kuchyňská sůl je látka, která je sloučeninou sodíku a chloru (NaCl). Tato sloučenina má určité chemické vlastnosti, zejména může reagovat s jakoukoli jinou látkou. V tomto případě se krystal soli i molekula této chemické sloučeniny budou v reakci chovat stejně. V tomto smyslu říkají, že molekula si zachovává chemické vlastnosti dané látky.
4. Experimenty, které byly popsány, ukazují, že molekuly jsou malé velikosti. Není možné je spatřit pouhým okem. Průměr velkých molekul je přibližně 10 -8 cm.
Protože molekuly jsou tak malé, těla jich obsahují hodně. Takže 1 cm 3 vzduchu obsahuje 27·10 18 molekul.
Hmotnost molekul, stejně jako jejich velikost, je velmi malá. Například hmotnost jedné molekuly vodíku je 3,3·10 -24 g nebo 3,3·10 -27 kg a hmotnost jedné molekuly vody je 3,10 -26 kg. Hmotnost molekul stejné látky je stejná. V současné době se hmotnost a velikost molekul různých látek určuje poměrně přesně.
5. Molekuly jsou tvořeny ještě menšími částicemi tzv atomy. Například molekula vody může být rozdělena na vodík a kyslík. Vodík a kyslík jsou však různé látky a mají odlišné vlastnosti než voda. Molekula vody se na takové látky může rozložit chemickou reakcí.
Atom je nejmenší částice hmoty, která se během chemických reakcí neštěpí.
Molekula vody se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku; molekula kuchyňské soli je tvořena jedním atomem sodíku a jedním atomem chloru. Molekula cukru je složitější: skládá se ze 6 atomů uhlíku, 12 atomů vodíku a 6 atomů kyslíku a molekula proteinu se skládá z tisíců atomů.
Existují látky, jejichž molekuly obsahují homogenní atomy. Například molekula vodíku se skládá ze dvou atomů vodíku, molekula kyslíku - ze dvou atomů kyslíku.
V přírodě existují látky, které se neskládají z molekul, ale z atomů. Říká se jim jednoduché. Příklady takových látek zahrnují hliník, železo, rtuť, cín atd.
Jakákoli látka, bez ohledu na to, jak je získána, obsahuje stejné atomy. Například molekula vody získaná táním ledu nebo ze šťávy z bobulí nebo vylitá z kohoutku obsahuje dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku. Molekula kyslíku extrahovaná z atmosférického vzduchu nebo získaná při jakékoli chemické reakci obsahuje dva atomy kyslíku.
6. Pozice 2 Molekuly jsou v nepřetržitém náhodném (chaotickém) pohybu. Protože molekuly jsou malé, není možné přímo pozorovat a dokázat jejich pohyb. Řada experimentálních faktů a pozorovaných jevů je však důsledkem pohybu molekul. Patří mezi ně především Brownův pohyb a difúze.
7. Pozice 3. Molekuly se vzájemně ovlivňují a působí mezi nimi síly přitažlivosti a odpuzování.
Pozorování ukazují, že tělesa se nerozpadají na jednotlivé molekuly. Tvrdá tělesa, jako je dřevěná tyč nebo kovová tyč, se těžko natahují nebo lámou. Jsou také obtížně komprimovatelné. Není snadné stlačit kapalinu v nádobě. Plyny se snadněji stlačují, ale přesto je k tomu potřeba vynaložit určité úsilí.
Pokud se tělesa nerozpadají na molekuly, pak je zřejmé, že molekuly se navzájem přitahují. Vzájemná přitažlivost drží molekuly blízko sebe.
Pokud vezmete dva olověné válce a stisknete je k sobě a poté je uvolníte, oddělí se. Pokud se povrchy válců vyčistí a znovu k sobě přitlačí, válce se „slepí“. Neoddělí se, ani když je na spodním válci zavěšen náklad o hmotnosti několika kilogramů. Tento výsledek lze vysvětlit následovně: válce drží pohromadě, protože mezi molekulami působí přitažlivé síly.
Než byly válce vyčištěny, byly odděleny, protože povrchy válců měly nerovnosti, které byly během čištění odstraněny. Povrchy se vyhladily a to vedlo ke zmenšení vzdáleností mezi molekulami umístěnými na površích válců, když byly přitlačeny k sobě. Proto, přitažlivé síly mezi molekulami působí na krátké vzdálenosti. Tyto vzdálenosti jsou přibližně stejné jako velikost molekuly. To je důvod, proč nemůžete rozbít šálek a poskládat kusy dohromady, abyste získali celý šálek. Nemůžete zlomit hůl na dvě části a dát je dohromady, abyste získali celou hůl.
Spolu s přitažlivými silami působí mezi molekulami síly odpudivé, které brání molekulám se k sobě přiblížit. To vysvětluje skutečnost, že tělesa se obtížně stlačují, stlačená pružina nabývá původního tvaru poté, co na ni přestane působit vnější síla. Dochází k tomu proto, že při stlačení se molekuly přibližují k sobě a odpudivé síly působící mezi nimi se zvyšují. Uvádějí pramen do původního stavu.
Při natahování tělesa se odpudivá síla snižuje ve větší míře než síla přitažlivá. Když je těleso stlačováno, odpudivá síla vzrůstá ve větší míře než síla přitažlivá.
8. Látky mohou být ve třech stavech agregace: pevné, kapalné a plynné. Vlastnosti těles v různých stavech agregace jsou různé.
Pevné těleso má tedy určitý tvar a určitý objem. Je obtížné stlačit nebo natáhnout; pokud ji zmáčknete a následně uvolníte, obvykle obnoví svůj tvar a objem. Výjimkou jsou některé látky, jejichž pevné skupenství se svými vlastnostmi blíží kapalinám (plastelína, vosk, var).
Kapalina má tvar nádoby, do které se nalévá. To naznačuje, že kapalina za podmínek Země nemá svůj vlastní tvar. Jen velmi malé kapky kapaliny mají svůj tvar – tvar koule.
Je extrémně obtížné změnit objem kapaliny. Pokud tedy naplníte čerpadlo vodou, uzavřete otvor ve spodní části a pokusíte se vodu stlačit, je nepravděpodobné, že uspějete. To znamená, že kapalina má svůj vlastní objem.
Na rozdíl od kapaliny lze objem plynu poměrně snadno měnit. To lze provést zmáčknutím míče nebo balónku rukama. Plyn nemá žádný vlastní objem, zabírá celý objem nádoby, ve které se nachází. Totéž lze říci o formě plynu.
Pevné látky tedy mají svůj tvar a objem, kapaliny mají svůj objem, ale nemají svůj tvar, plyny nemají ani svůj objem, ani svůj tvar. Pevné látky a kapaliny jsou obtížně stlačitelné, plyny snadno stlačitelné.
Tyto vlastnosti těles lze vysvětlit pomocí znalostí o stavbě hmoty.
Protože plyny zabírají celý objem, který jim je poskytnut, je zřejmé, že přitažlivé síly mezi molekulami plynu jsou malé. To znamená, že molekuly jsou umístěny v relativně velkých vzdálenostech od sebe. V průměru jsou desítkykrát větší než vzdálenosti mezi molekulami kapaliny. To potvrzuje skutečnost, že plyny jsou snadno stlačitelné.
Malé přitažlivé síly ovlivňují i charakter pohybu molekul plynu. Molekula plynu se pohybuje přímočaře, dokud se nesrazí s jinou molekulou, v důsledku čehož změní směr svého pohybu a až do další srážky se pohybuje přímočaře.
Pevné látky se obtížně stlačují. Je to dáno tím, že molekuly jsou blízko sebe a s nepatrnou změnou vzdálenosti mezi nimi se odpudivé síly prudce zvyšují. Poměrně velká přitažlivost mezi molekulami pevných látek vede k tomu, že si zachovávají svůj tvar a objem.
Atomy nebo molekuly většiny pevných látek jsou uspořádány v určitém pořadí a formě krystalová mřížka. Obrázek 63 ukazuje krystalovou mřížku kuchyňské soli. V uzlech krystalové mřížky jsou atomy sodíku (Na) a chloru (Cl). Částice pevného tělesa (atomy nebo molekuly) podléhají oscilačnímu pohybu vzhledem k uzlu krystalové mřížky.
V kapalinách jsou molekuly také umístěny docela blízko sebe. Proto se obtížně stlačují a mají svůj vlastní objem. Přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny však nejsou dostatečně silné, aby si kapalina zachovala svůj tvar.
Povaha pohybu molekul kapaliny je velmi složitá. Nejsou uspořádány tak uspořádaně jako molekuly pevných látek, ale ve větším pořadí než molekuly plynů. Molekuly kapaliny procházejí oscilačním pohybem vzhledem k rovnovážným polohám, ale v průběhu času se tyto rovnovážné polohy posouvají.
Obrázek 64 ukazuje uspořádání molekul vody v různých stavech agregace: pevné (c), kapalné (b), plynné (a).
Část 1
1. Molekula je
1) nejmenší částice hmoty
2) částice látky, která si zachovává své chemické vlastnosti
3) nejmenší částice látky, která si zachovává všechny své vlastnosti
4) nejmenší částice látky, která si zachovává své chemické vlastnosti
2. Skutečnost, že mezi částicemi látky jsou mezery, je označena:
A. Stlačitelnost plynů
B. Rozdělení látky na části
Správná odpověď
1) pouze A
2) pouze B
3) A i B
4) ani A, ani B
3. Při ohřevu sloupce vody v konvici
1) průměrná vzdálenost mezi molekulami vody se zmenšuje
2) průměrná vzdálenost mezi molekulami vody se zvyšuje
3) zvětšuje se objem molekul vody
4) objem molekul vody se zmenšuje
4. Při natahování měděného drátu mezi molekulami
1) působí pouze přitažlivé síly
2) působí přitažlivé i odpudivé síly, ale přitažlivé síly jsou větší než odpudivé síly
3) působí přitažlivá i odpudivá síla, ale odpudivé síly jsou větší než přitažlivé síly
4) působí pouze odpudivé síly
5. Pevné elastické těleso bylo stlačeno a bylo na něj umístěno zatížení. Jak se změnily interakční síly mezi molekulami látky tohoto tělesa?
1) zvýšily se pouze přitažlivé síly
2) zvýšily se pouze odpudivé síly
3) přitažlivé i odpudivé síly se zvýšily, ale přitažlivé síly byly větší než síly odpudivé
4) přitažlivá i odpudivá síla vzrostly, ale odpudivé síly byly větší než přitažlivé síly
6. V jakém stavu agregace je látka, když nemá svůj tvar, ale má svůj objem?
1) pouze v kapalině
2) pouze v plynném stavu
3) v kapalném nebo plynném stavu
4) pouze v pevném stavu
7. V jakém stavu agregace je látka, pokud nemá ani svůj tvar, ani svůj objem?
1) pouze v kapalině
2) pouze v plynném stavu
3) v kapalném nebo plynném stavu
4) pouze v pevném stavu
8. Charakteristický je nejmenší řád v uspořádání částic
1) plyny
2) kapaliny
3) krystalická tělesa
4) amorfní tělesa
9. Při přechodu vody z kapalného do krystalického stavu
1) vzdálenost mezi molekulami se zvětšuje
2) molekuly se začnou vzájemně přitahovat
3) zvyšuje se uspořádanost v uspořádání molekul
4) vzdálenost mezi molekulami se zmenšuje
10. Když se cukroví přemění z amorfního stavu do krystalického, vytvoří se na jeho povrchu krystalky cukru. Ve stejnou dobu
1) vzdálenosti mezi molekulami cukru se výrazně zvětšují
2) molekuly cukru se přestanou chaoticky pohybovat
3) zvyšuje se uspořádanost v uspořádání molekul cukru
4) vzdálenosti mezi molekulami cukru jsou výrazně sníženy
11. Z níže uvedeného seznamu tvrzení vyberte dva správné a zapište jejich čísla do tabulky.
1) Molekula je nejmenší částice látky.
2) Přenos tlaku kapalinou a plynem je způsoben pohyblivostí jejich molekul.
3) V nedeformovaném tělese se přitažlivé síly mezi molekulami rovnají silám odpudivým.
4) Na malé vzdálenosti mezi molekulami působí pouze odpudivé síly.
5) Interakce mezi molekulami je gravitační povahy.
12. Z uvedených tvrzení vyberte dvě správná a zapište jejich čísla do tabulky.
1) Když se voda přelévá z jedné nádoby do druhé, získá tvar nádoby.
2) Difúze v kapalinách probíhá rychleji než v plynech.
3) Molekuly látky jsou v nepřetržitém řízeném pohybu.
4) Při dané teplotě se všechny molekuly pohybují stejnou rychlostí.
5) Voda se šíří po dřevěném stole, protože interakční síly mezi molekulami vody jsou menší než interakční síly mezi vodou a molekulami dřeva.
Odpovědi
Modely struktury plynů, kapalin a pevných látek
Všechny látky mohou existovat ve třech stavy agregace.
Plyn– stav agregace, ve kterém látka nemá určitý objem a tvar. V plynech jsou částice látky odstraňovány na vzdálenosti výrazně přesahující velikost částic. Přitažlivé síly mezi částicemi jsou malé a nemohou je udržet blízko sebe. Potenciální energie interakce částic se považuje za rovnou nule, to znamená, že je mnohem menší než kinetická energie pohybu částice. Částice se náhodně rozptylují a zabírají celý objem nádoby, ve které se plyn nachází. Trajektorie částic plynu jsou přerušované čáry (od jednoho nárazu k druhému se částice pohybuje rovnoměrně a přímočarě). Plyny se snadno stlačují.
Kapalný- stav agregace, kdy látka má určitý objem, ale neudrží si svůj tvar. V kapalinách jsou vzdálenosti mezi částicemi srovnatelné s velikostí částic, proto jsou interakční síly mezi částicemi v kapalinách velké. Potenciální energie interakce částic je srovnatelná s jejich kinetickou energií. To ale pro uspořádané uspořádání částic nestačí. V kapalinách je pozorována pouze vzájemná orientace sousedních částic. Částice kapalin provádějí chaotické oscilace kolem určitých rovnovážných poloh a po nějaké době mění místa se svými sousedy. Tyto skoky vysvětlují tekutost kapalin.
Solidní– stav agregace, ve kterém má látka určitý objem a zachovává si svůj tvar. V pevných látkách jsou vzdálenosti mezi částicemi srovnatelné s velikostmi částic, ale menší než v kapalinách, takže interakční síly mezi částicemi jsou obrovské, což umožňuje látce udržet si svůj tvar. Potenciální energie interakce částic je větší než jejich kinetická energie, proto v pevných látkách existuje uspořádané uspořádání částic, nazývané krystalová mřížka. Částice pevných látek provádějí chaotické oscilace kolem rovnovážné polohy (uzel krystalové mřížky) a velmi zřídka mění místo se svými sousedy. Krystaly mají charakteristickou vlastnost - anizotropii - závislost fyzikálních vlastností na volbě směru v krystalu.