Номер 1, страница 280 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 10. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Параграф 50. Кристаллические и аморфные тела. Плавление и кристаллизация. Вопросы - номер 1, страница 280.

Условие.

1. Сравните средние расстояния между молекулами вещества в трёх его агрегатных состояниях.

Решение.

1. Агрегатное состояние вещества (твёрдое, жидкое или газообразное) определяется характером движения и взаимного расположения его молекул. Одним из ключевых отличий является среднее расстояние между частицами.

В твёрдом состоянии частицы (атомы, молекулы, ионы) расположены вплотную друг к другу и образуют, как правило, упорядоченную структуру — кристаллическую решётку. Каждая частица колеблется около своего фиксированного положения, но не может его покинуть. Среднее расстояние между центрами соседних частиц сравнимо с их собственными размерами.

В жидком состоянии частицы также расположены близко друг к другу, и среднее расстояние между ними лишь незначительно больше, чем в твёрдом теле. Однако строгий порядок в расположении отсутствует. Частицы могут перемещаться относительно друг друга, что объясняет текучесть жидкостей. Из-за малых расстояний жидкости, как и твёрдые тела, плохо сжимаемы.

В газообразном состоянии среднее расстояние между молекулами во много раз (в десятки и сотни раз) превышает размеры самих молекул. Молекулы движутся хаотично и быстро, заполняя весь предоставленный им объём. Силы взаимодействия между ними очень малы, за исключением моментов столкновений. Этим объясняется лёгкая сжимаемость газов.

Таким образом, если обозначить среднее расстояние между молекулами в твёрдом, жидком и газообразном состояниях как $r_{тв}$, $r_{ж}$ и $r_{газ}$ соответственно, то справедливо следующее соотношение:

$r_{тв} \approx r_{ж} \ll r_{газ}$

При этом, как правило, $r_{тв} < r_{ж}$. (Исключением является вода, у которой плотность льда меньше плотности жидкой воды, поэтому для неё $r_{тв} > r_{ж}$).

Ответ: Наименьшее среднее расстояние между молекулами в твёрдом состоянии. В жидком состоянии оно немного больше, чем в твёрдом. В газообразном состоянии среднее расстояние между молекулами на порядки больше, чем в твёрдом и жидком состояниях. В общем виде: расстояние(газ) >> расстояние(жидкость) > расстояние(твёрдое тело).