Номер 4, страница 59 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

4. Каковы общие черты и в чём различия в свойствах жидкостей и твёрдых тел?

Каковы общие черты и в чём различия в свойствах жидкостей и газов?

Свойства жидкостей и газов имеют как общие черты, так и существенные различия, которые обусловлены особенностями их молекулярного строения, характером движения и взаимодействия частиц.

Общие черты:

– Текучесть: И жидкости, и газы не могут самостоятельно сохранять форму под действием силы тяжести и принимают форму сосуда. Это свойство объединяет их в общую категорию "флюиды". Они способны течь.

– Отсутствие собственной формы: Оба агрегатных состояния не имеют постоянной формы и занимают ту часть сосуда (жидкости) или весь сосуд (газы), в котором находятся.

– Хаотичное движение молекул: Молекулы как в жидкостях, так и в газах находятся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении. Однако характер этого движения отличается.

– Изотропность: В отсутствие внешних полей физические свойства (например, давление, показатель преломления) в жидкостях и газах одинаковы по всем направлениям.

Различия:

– Объём: Жидкости имеют собственный, определенный объём и при частичном заполнении сосуда образуют свободную горизонтальную поверхность. Газы же не имеют собственного объёма и всегда занимают весь предоставленный им объём, не образуя свободной поверхности.

– Сжимаемость: Газы легко сжимаемы, так как средние расстояния между их молекулами значительно превышают размеры самих молекул. Жидкости, напротив, практически несжимаемы, поскольку их молекулы расположены плотно, почти вплотную друг к другу.

– Плотность: Плотность жидкостей при данных условиях значительно (обычно в сотни или тысячи раз) больше плотности газов.

– Межмолекулярное взаимодействие: В жидкостях силы притяжения между молекулами достаточно сильны, чтобы удерживать их на близком расстоянии и обеспечивать постоянство объёма. В газах межмолекулярные силы очень слабы и проявляются в основном лишь в моменты коротких столкновений, поэтому молекулы движутся практически независимо друг от друга.

Ответ: Общее у жидкостей и газов — это текучесть и отсутствие собственной формы. Различия заключаются в том, что жидкости имеют постоянный объём, практически несжимаемы и обладают высокой плотностью, в то время как газы занимают весь доступный объём, легко сжимаемы и имеют низкую плотность.

4. Каковы общие черты и в чём различия в свойствах жидкостей и твёрдых тел?

Жидкости и твёрдые тела относятся к конденсированным состояниям вещества, что определяет их общие свойства, однако характер движения и взаимного расположения частиц в них существенно различен.

Общие черты:

– Сохранение объёма: И жидкости, и твёрдые тела сохраняют свой объём, который лишь незначительно изменяется при изменении температуры и давления.

– Малая сжимаемость: Оба состояния вещества обладают очень низкой сжимаемостью, так как частицы (атомы, ионы, молекулы) в них упакованы плотно.

– Высокая плотность: По сравнению с газами, жидкости и твёрдые тела имеют значительно более высокую плотность.

– Наличие ближнего порядка: В расположении частиц как в жидкостях, так и в твёрдых телах (включая аморфные) существует ближний порядок — это означает, что расположение каждой частицы и её ближайших соседей упорядочено.

Различия:

– Форма: Твёрдые тела имеют собственную, устойчивую форму. Жидкости собственной формы не имеют и принимают форму той части сосуда, которую занимают.

– Характер движения частиц: В твёрдых кристаллических телах частицы совершают колебательные движения около фиксированных положений в узлах кристаллической решётки и не могут свободно перемещаться. В жидкостях молекулы также колеблются, но время от времени "перескакивают" из одного положения равновесия в другое, что обеспечивает возможность перемещения по всему объёму.

– Дальний порядок: Кристаллические твёрдые тела обладают дальним порядком — строгой периодичностью в расположении частиц, повторяющейся по всему объёму кристалла. В жидкостях, как и в аморфных твёрдых телах, дальний порядок отсутствует.

– Текучесть: Жидкости обладают свойством текучести, а твёрдые тела (в обычных условиях) — нет. Они сохраняют форму и проявляют упругость.

Ответ: Общими свойствами жидкостей и твёрдых тел являются сохранение объёма, малая сжимаемость и высокая плотность. Основное различие состоит в том, что твёрдые тела сохраняют свою форму и имеют упорядоченную структуру (дальний порядок в кристаллах), в то время как жидкости текучи и принимают форму сосуда из-за подвижности своих частиц и отсутствия дальнего порядка в их расположении.