Номер 3, страница 42 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Чем отличается твердое состояние вещества от жидкого и газообразного?

Твердое состояние вещества фундаментально отличается от жидкого и газообразного по нескольким ключевым параметрам, которые касаются как микроскопического строения (расположение и движение частиц), так и макроскопических свойств (форма, объем).

Расположение и взаимодействие частиц

В твердых телах частицы (атомы, ионы или молекулы) расположены в пространстве строго упорядоченно, образуя кристаллическую решетку (в случае кристаллических тел), либо неупорядоченно, но с фиксированным положением соседей (в аморфных телах). Расстояния между частицами малы, а силы притяжения и отталкивания между ними очень велики. Это сильное взаимодействие удерживает частицы в фиксированных положениях, называемых узлами кристаллической решетки. Потенциальная энергия взаимодействия частиц значительно превышает их кинетическую энергию ($E_п \gg E_к$).

В жидкостях частицы также расположены близко друг к другу, но не имеют строгого порядка в расположении. Существует лишь так называемый «ближний порядок» — упорядоченность в расположении ближайших соседей. Частицы могут перемещаться относительно друг друга, «перескакивая» из одного временного положения равновесия в другое. Силы взаимодействия все еще значительны, но сравнимы с кинетической энергией частиц ($E_п \approx E_к$), что и обеспечивает текучесть.

В газах расстояния между частицами во много раз превышают их размеры. Частицы движутся хаотично и практически не взаимодействуют друг с другом, за исключением моментов столкновений. Силы межмолекулярного взаимодействия пренебрежимо малы. Кинетическая энергия частиц намного больше потенциальной ($E_к \gg E_п$).

Характер движения частиц

Частицы в твердом теле не могут свободно перемещаться по всему объему. Они лишь совершают колебательные движения около своих положений равновесия (узлов кристаллической решетки).

В отличие от этого, частицы в жидкостях и газах подвижны. В жидкостях частицы колеблются около временных положений равновесия и совершают «перескоки» в соседние вакантные места, что позволяет жидкости течь. В газах частицы движутся свободно и хаотично по всему предоставленному объему, заполняя его полностью.

Физические свойства (форма и объем)

Из-за сильных связей и фиксированного положения частиц твердые тела сохраняют свою форму и объем. Они сопротивляются изменению формы и объема.

Жидкости, благодаря подвижности частиц, не сохраняют форму и принимают форму сосуда, в который они помещены. Однако из-за значительных сил притяжения они сохраняют свой объем и образуют свободную поверхность.

Газы не сохраняют ни форму, ни объем. Они стремятся занять весь доступный им объем, так как силы притяжения между частицами практически отсутствуют, а кинетическая энергия велика.

Ответ:

Твердое состояние вещества отличается от жидкого и газообразного в первую очередь наличием дальнего порядка в расположении частиц (для кристаллических тел) и их фиксацией в определенных точках пространства (узлах решетки). Частицы в твердых телах могут лишь колебаться около этих точек, в то время как в жидкостях и газах они могут свободно перемещаться. Как следствие, твердые тела сохраняют свои форму и объем, жидкости сохраняют объем, но не форму, а газы не сохраняют ни формы, ни объема.