Номер 7, страница 248 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Параграф 43. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Характер движения и взаимодействия молекул в газах, жидкостях и твёрдых телах. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 7, страница 248.

Условие.

7. Какие эксперименты доказывают, что между молекулами существуют силы взаимного притяжения и отталкивания?

Решение.

Существование сил притяжения и отталкивания между молекулами доказывается рядом простых, но наглядных экспериментов и явлений.

Доказательства существования сил притяжения

Силы притяжения проявляются, когда молекулы находятся на некотором расстоянии друг от друга. Если бы их не было, все вещества были бы газами.

• Существование жидкостей и твердых тел. Сам факт, что молекулы вещества могут удерживаться вместе, образуя жидкости и твердые тела, говорит о наличии сил притяжения между ними. Эти силы не дают молекулам разлететься из-за их теплового движения.
• Эксперимент со свинцовыми цилиндрами. Если взять два тщательно отшлифованных и очищенных свинцовых цилиндра и плотно прижать их друг к другу, они "свариваются" и их трудно разъединить. Это происходит потому, что молекулы на поверхности сближаются на расстояние, на котором силы притяжения становятся достаточно большими, чтобы удержать цилиндры вместе.
• Явление поверхностного натяжения. Жидкость стремится принять форму с минимальной площадью поверхности (например, капли принимают сферическую форму). Это объясняется тем, что молекулы на поверхности жидкости втягиваются внутрь из-за притяжения со стороны других молекул. Это явление позволяет, например, некоторым насекомым ходить по воде.
• Смачивание и капиллярность. Притяжение молекул жидкости к молекулам твердой поверхности (смачивание) или поднятие жидкости по узким трубкам (капиллярам) также являются следствием межмолекулярного притяжения.

Доказательства существования сил отталкивания

Силы отталкивания становятся значительными, когда молекулы сближаются на очень малые расстояния, сравнимые с их размерами.

• Малая сжимаемость жидкостей и твердых тел. Попытка сжать твердое тело или жидкость встречает очень большое сопротивление. Это объясняется тем, что при уменьшении расстояния между молекулами начинают доминировать силы отталкивания, которые препятствуют их дальнейшему сближению.
• Упругость. Способность твердых тел восстанавливать свою форму после прекращения внешнего воздействия (например, сжатия) является прямым доказательством сил отталкивания. Когда мы сжимаем тело, мы сближаем его молекулы, что вызывает силы отталкивания, стремящиеся вернуть их в первоначальное положение.

Таким образом, между молекулами одновременно действуют и силы притяжения, и силы отталкивания. Характер взаимодействия зависит от расстояния между ними: на больших расстояниях преобладает притяжение, а на малых — отталкивание.

Ответ: Существование сил взаимного притяжения доказывают такие эксперименты и явления, как сам факт существования жидкостей и твердых тел, опыт по слипанию свинцовых цилиндров, поверхностное натяжение и смачивание. Существование сил взаимного отталкивания доказывается малой сжимаемостью твердых тел и жидкостей и их упругостью.