Номер 3, страница 66, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Строение вещества. Параграф 16. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Вопросы и задания - номер 3, страница 66.

Условие.

3. Действие сил межмолекулярного взаимодействия демонстрируют с помощью двух кусков свинца. Почему для этого не используют куски из стали?

Решение.

Для демонстрации действия сил межмолекулярного (в случае металлов — межатомного) взаимодействия необходимо сблизить поверхности двух тел на расстояние, сопоставимое с размерами атомов. В реальных условиях этому мешают два основных фактора: микроскопическая шероховатость (неровности) поверхностей и наличие на них посторонних слоёв, в первую очередь оксидной плёнки, которая образуется при контакте металла с кислородом воздуха.

Свинец идеально подходит для этого опыта по следующим причинам:

1. Мягкость и пластичность. Свинец — очень мягкий металл. Когда два свинцовых бруска со свежезачищенными поверхностями сильно прижимают друг к другу, даже небольшого усилия достаточно, чтобы смять микронеровности. В результате площадь фактического контакта между поверхностями становится очень большой, и множество атомов одного куска сближается с атомами другого на нужное расстояние.
2. Свойства оксидной плёнки. Оксидная плёнка на свинце относительно мягкая и легко разрушается при сжатии и небольшом повороте слитков, обнажая чистый металл для контакта.

Сталь, в свою очередь, для этого опыта не используется, так как:

1. Твёрдость и упругость. Сталь — значительно более твёрдый и упругий материал. Чтобы деформировать микронеровности на её поверхности и добиться большой площади контакта, требуется огромное давление, которое невозможно создать вручную. При обычном сжатии поверхности стали будут контактировать лишь в немногих точках на вершинах самых высоких выступов.
2. Прочная оксидная плёнка. Железо, основа стали, быстро покрывается на воздухе очень прочной и твёрдой оксидной плёнкой (ржавчиной). Эта плёнка служит надёжным барьером, который не даёт атомам чистого металла сблизиться и вступить во взаимодействие.

Таким образом, явление сцепления (холодной сварки) для свинца легко наблюдаемо, а для стали в тех же условиях — нет.

Ответ: Куски из стали не используют, потому что сталь — очень твёрдый материал по сравнению со свинцом. Её поверхность, покрытую к тому же прочной оксидной плёнкой, невозможно деформировать обычным усилием, чтобы сблизить достаточное количество атомов для проявления сил межмолекулярного взаимодействия. Свинец же мягок и пластичен, что позволяет легко добиться плотного контакта его поверхностей.