Номер 4, страница 41 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 2. Основы молекулярно-кинетической теории. Параграф 2.5. Потенциальная энергия взаимодействия молекул - номер 4, страница 41.

Условие.

4. Что является основанием количественного критерия различия между газами, жидкостями и твёрдыми телами с точки зрения молекулярно-кинетической теории?

Решение.

Решение

С точки зрения молекулярно-кинетической теории (МКТ), основным количественным критерием, позволяющим различать агрегатные состояния вещества (газы, жидкости и твёрдые тела), является соотношение между средней кинетической энергией $E_k$ теплового движения частиц (молекул, атомов) и средней потенциальной энергией $E_p$ их взаимодействия.

Это соотношение определяет характер движения и взаимное расположение частиц вещества.

Газы

В газах средняя кинетическая энергия частиц значительно превышает потенциальную энергию их взаимодействия: $E_k \gg |E_p|$. Это означает, что частицы движутся с большими скоростями, и силы притяжения между ними слишком слабы, чтобы удержать их вместе. В результате частицы свободно движутся по всему предоставленному объёму, почти не взаимодействуя друг с другом, кроме как при столкновениях. Газы не имеют собственной формы и объёма.

Жидкости

В жидкостях средняя кинетическая энергия частиц сопоставима со средней потенциальной энергией их взаимодействия: $E_k \approx |E_p|$. Частицы находятся близко друг к другу, и силы притяжения уже достаточны, чтобы удерживать их на определённом среднем расстоянии, что обеспечивает жидкости собственный объём. Однако кинетической энергии всё ещё хватает, чтобы частицы могли перемещаться друг относительно друга, совершая «перескоки» из одного временного положения равновесия в другое. Это объясняет текучесть жидкостей и отсутствие у них постоянной формы.

Твёрдые тела

В твёрдых (кристаллических) телах средняя потенциальная энергия взаимодействия частиц значительно больше их средней кинетической энергии: $|E_p| \gg E_k$. Силы межмолекулярного взаимодействия настолько велики, что прочно удерживают частицы в определённых положениях — узлах кристаллической решётки. Кинетической энергии частиц хватает лишь на то, чтобы совершать колебательные движения около этих положений равновесия. Поэтому твёрдые тела сохраняют и форму, и объём.

Ответ: Основанием количественного критерия различия между газами, жидкостями и твёрдыми телами с точки зрения молекулярно-кинетической теории является соотношение между средней кинетической энергией теплового движения частиц ($E_k$) и средней потенциальной энергией их взаимодействия ($E_p$).