Номер 3, страница 41 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 2. Основы молекулярно-кинетической теории. Параграф 2.5. Потенциальная энергия взаимодействия молекул - номер 3, страница 41.

Условие.

3. Используя график на рисунке 2.16, охарактеризуйте движение молекул относительно друг друга.

Решение.

На предоставленном изображении отсутствует рисунок 2.16, который необходим для точного ответа. Ниже приведено общее описание движения молекул, основанное на стандартном графике зависимости силы или потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия от расстояния между молекулами.

3. Движение молекул друг относительно друга определяется силами межмолекулярного взаимодействия, которые являются суммой сил притяжения и отталкивания. Характер этого движения зависит от расстояния $\text{r}$ между молекулами.

1. На больших расстояниях (в несколько раз превышающих размеры самих молекул) силы притяжения очень слабы, а силы отталкивания практически отсутствуют. Молекулы движутся почти независимо друг от друга, хаотично и поступательно. Такое движение характерно для газов.

2. При сближении молекул на расстояние, соизмеримое с их размерами, начинают преобладать силы притяжения. Если кинетическая энергия молекул невелика, они могут образовать связанное состояние (жидкость или твердое тело).

3. Существует равновесное расстояние $r_0$, на котором сила притяжения уравновешивается силой отталкивания. Результирующая сила взаимодействия равна нулю ($F=0$), а потенциальная энергия системы минимальна. В твердых телах молекулы совершают колебательные движения около этого положения равновесия. В жидкостях молекулы также колеблются около положений равновесия, но время от времени совершают "перескоки" в соседние вакантные положения.

4. На расстояниях, меньших равновесного ($r < r_0$), начинают резко преобладать силы отталкивания. Эти силы препятствуют проникновению одной молекулы в другую и объясняют низкую сжимаемость веществ в конденсированном состоянии (жидкости и твердые тела).

Ответ: Движение молекул относительно друг друга представляет собой сложное движение, определяемое расстоянием между ними: на больших расстояниях молекулы движутся почти свободно (как в газах), на средних расстояниях преобладает притяжение, а на малых — отталкивание, что приводит к колебаниям молекул около положений равновесия (в твердых телах и жидкостях).