Номер 3, страница 148 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

3. Чем объясняется свойство текучести жидкости?

3. Чем объясняется свойство текучести жидкости?

Решение

Свойство текучести, то есть способность жидкости принимать форму сосуда, в котором она находится, объясняется особенностями молекулярного строения и движения молекул в жидком состоянии.

Молекулы в жидкости расположены близко друг к другу, практически вплотную, как и в твердых телах. Однако, в отличие от твердых тел, где частицы совершают колебания около строго определенных положений в узлах кристаллической решетки, в жидкостях отсутствует строгий порядок в расположении частиц на больших расстояниях. Существует лишь так называемый ближний порядок — упорядоченность в расположении только самых близких соседних молекул.

Межмолекулярные силы в жидкости достаточно сильны, чтобы удерживать молекулы вместе и не давать им разлетаться (сохраняя объем), но недостаточно сильны, чтобы зафиксировать их в определенных точках. Поэтому молекулы жидкости обладают подвижностью. Они совершают колебательные движения около временных положений равновесия, но с некоторой периодичностью (порядка $10^{-11}$ с) совершают «перескоки», меняясь местами с соседними молекулами.

Именно эта возможность молекул легко перемещаться друг относительно друга под действием даже незначительных внешних сил (например, силы тяжести) и обусловливает текучесть жидкости.

Ответ: Текучесть жидкостей объясняется тем, что их молекулы, находясь близко друг к другу, не закреплены в строго определенных положениях (как в кристаллах) и могут относительно свободно перемещаться друг относительно друга, совершая «перескоки» из одного временного положения равновесия в другое.

4. Что такое дальний порядок?

Решение

Дальний порядок — это характеристика строения вещества, которая заключается в строгой периодической повторяемости взаимного расположения его структурных единиц (атомов, ионов или молекул) в пространстве на макроскопических расстояниях, то есть во всем объеме тела.

Наличие дальнего порядка является главным отличительным признаком кристаллических твердых тел. В таких телах атомы или молекулы образуют правильную трехмерную структуру, называемую кристаллической решеткой. Зная положение одной или нескольких частиц в решетке и ее параметры, можно с высокой точностью предсказать положение любой другой, сколь угодно удаленной частицы в пределах одного монокристалла.

В отличие от дальнего порядка, ближний порядок характеризуется упорядоченностью в расположении только ближайших соседних частиц. Ближний порядок свойственен жидкостям и аморфным телам. В них упорядоченность быстро нарушается по мере удаления от выбранной частицы.

Ответ: Дальний порядок — это строгая, регулярно повторяющаяся во всем объеме вещества упорядоченность в расположении атомов, ионов или молекул, характерная для кристаллических тел.

5. Почему мала сжимаемость твёрдых тел?

Решение

Малая сжимаемость твёрдых тел объясняется их внутренним строением и характером сил межмолекулярного (или межатомного) взаимодействия.

В твёрдых телах частицы (атомы, ионы, молекулы) упакованы очень плотно и находятся на малых расстояниях друг от друга. Эти расстояния близки к равновесным, при которых силы притяжения между частицами уравновешиваются силами отталкивания. Частицы образуют упорядоченную структуру (в случае кристаллов) и совершают лишь небольшие тепловые колебания около своих положений равновесия.

При попытке сжать твёрдое тело, то есть уменьшить расстояние между его частицами, внешнее давление должно преодолеть силы отталкивания. Силы отталкивания между атомами возникают в основном из-за взаимодействия их электронных оболочек и кулоновского отталкивания ядер. Эти силы очень быстро и резко возрастают при уменьшении межчастичного расстояния. Поэтому для даже незначительного уменьшения объема твёрдого тела требуется приложить очень большое внешнее давление.

Таким образом, именно резкое увеличение сил отталкивания при сближении частиц является основной причиной малой сжимаемости твёрдых тел.

Ответ: Сжимаемость твёрдых тел мала, потому что их частицы (атомы, молекулы) уже упакованы очень плотно. При попытке их дальнейшего сближения возникают мощные силы отталкивания, которые препятствуют уменьшению объема тела.