Темы докладов, страница 28 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Строение вещества. Параграф 8. Взаимодействие молекул. Вопросы - страница 28.

Условие.

Решение.

Сварка

Сварка — это процесс соединения материалов, как правило, металлов, путем их местного расплавления. С точки зрения молекулярного строения, прочность любого твердого тела обусловлена силами межмолекулярного (или межатомного) притяжения. Эти силы проявляются только на очень малых расстояниях, сопоставимых с размерами самих молекул. Чтобы два отдельных куска материала соединились в одно целое, необходимо сблизить их молекулы на эти расстояния. В обычных условиях это невозможно из-за микроскопических неровностей поверхности и наличия на ней посторонних слоев (окислов, жиров), которые мешают молекулам сблизиться.

При сварке эта проблема решается с помощью высокой температуры. Края свариваемых деталей нагревают до температуры плавления. При этом твердая кристаллическая решетка вещества разрушается, и материал переходит в жидкое состояние, где атомы или молекулы становятся очень подвижными. В жидкой фазе поверхности сливаются, и происходит взаимная диффузия — хаотичное проникновение молекул одного тела в межмолекулярные промежутки другого. После прекращения нагрева расплавленная зона остывает и кристаллизуется, образуя общую для обеих деталей кристаллическую решетку.

Таким образом, на месте стыка возникает прочный сварной шов. Атомы бывших отдельных деталей оказываются связаны теми же силами межатомного взаимодействия, что и в основном материале, и фактически две детали становятся единым монолитным телом.

Ответ: Сварка основана на явлении диффузии, которое становится интенсивным при плавлении материалов. Молекулы (атомы) свариваемых деталей перемешиваются в жидком состоянии, а при последующем остывании и затвердевании образуют единую структуру, удерживаемую сильными межмолекулярными силами притяжения.

Склейка

Склейка — это процесс соединения материалов с помощью промежуточного вещества — клея (адгезива). В основе этого процесса лежит явление адгезии, то есть сцепление поверхностей разнородных тел на молекулярном уровне. В отличие от сварки, склеиваемые материалы не расплавляются.

Процесс склеивания с молекулярной точки зрения происходит следующим образом. Клей, находясь в жидком состоянии, наносится на соединяемые поверхности. Благодаря своей текучести, он хорошо смачивает поверхности и проникает во все микроскопические поры и неровности, обеспечивая максимальную площадь контакта. Молекулы жидкого клея сближаются с молекулами поверхностей склеиваемых материалов на расстояние, достаточное для возникновения сил межмолекулярного притяжения (адгезии). После этого клей затвердевает (например, в результате испарения растворителя или химической реакции полимеризации). В процессе затвердевания молекулы самого клея также сближаются и образуют прочные связи между собой — это явление называется когезией.

В результате образуется прочное соединение, где склеиваемые детали удерживаются вместе слоем затвердевшего клея. Прочность этого соединения определяется как силами адгезии (между клеем и поверхностью), так и силами когезии (прочностью самого клея).

Ответ: Склейка основана на явлении адгезии. Жидкий клей проникает в поры и неровности поверхностей, и его молекулы притягиваются к молекулам склеиваемых материалов. После затвердевания клея возникает прочная связь за счет сил межмолекулярного притяжения между клеем и поверхностями, а также между молекулами самого клея.