Номер 4.5, страница 12 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 4. Взаимодействие молекул. Смачивание и капиллярность. Глава 1. Начальные сведения о физических понятиях - номер 4.5, страница 12.

4.5 [74] Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора? Что можно сказать о взаимодействии между частицами каждого из этих веществ?

Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора?

Хотя и мел, и мрамор по своему химическому составу являются практически одним и тем же веществом — карбонатом кальция ($CaCO_3$), они обладают кардинально разными физическими свойствами из-за различного строения. Мел — это мягкая, пористая осадочная порода. Силы, связывающие его микроскопические частицы, относительно слабы. Когда мы проводим куском мела по шероховатой поверхности классной доски, сила трения оказывается достаточной, чтобы преодолеть эти слабые связи. В результате мелкие частицы мела легко отделяются и остаются на доске, образуя видимую линию.

Мрамор, в свою очередь, — это метаморфическая порода, образовавшаяся из известняка под воздействием высокой температуры и давления. В ходе этого процесса произошла перекристаллизация, которая создала очень твердый, плотный и прочный материал. Частицы в мраморе связаны друг с другом чрезвычайно сильно. Поэтому при попытке писать мрамором по доске его частицы не будут отделяться. Вместо этого твердый мрамор просто поцарапает более мягкую поверхность доски.

Ответ: На доске пишут мелом, потому что он является мягким материалом, и его частицы легко отделяются при трении о поверхность доски, оставляя след. Мрамор — очень твердый материал, который не крошится, а царапает доску.

Что можно сказать о взаимодействии между частицами каждого из этих веществ?

Различие в твердости и, как следствие, в способности оставлять след на доске, напрямую объясняется силой взаимодействия между частицами этих веществ.

В меле силы взаимного притяжения между его частицами очень слабые. Это обуславливает его мягкость, пористость и хрупкость. Именно из-за слабого взаимодействия частиц мел так легко крошится.

В мраморе же, благодаря процессу метаморфизма, частицы (кристаллы) образуют плотную, сцепленную структуру. Силы взаимодействия между кристаллами в мраморе очень велики. Эти сильные межмолекулярные связи и придают мрамору его знаменитую твердость, плотность и износостойкость.

Ответ: Силы взаимодействия (притяжения) между частицами мела слабые, в то время как силы взаимодействия между частицами мрамора очень сильные.