Номер 58, страница 228 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Взаимодействие тел. Задачи для повторения - номер 58, страница 228.

Условие.

58. В каком агрегатном состоянии — жидком или твёрдом — расстояния между молекулами воды больше и почему?

Решение.

Решение 2.

Решение

В отличие от подавляющего большинства веществ, расстояние между молекулами воды в твёрдом состоянии (во льду) больше, чем в жидком. Это уникальное свойство воды называют аномалией плотности.

Причина этого явления заключается в особой структуре, которую образуют молекулы воды ($H_2O$) при замерзании.

• В жидком состоянии молекулы воды расположены достаточно плотно и хаотично. Они могут свободно перемещаться относительно друг друга, а водородные связи между ними постоянно образуются и разрушаются.
• При переходе в твёрдое состояние (при кристаллизации) молекулы воды выстраиваются в строго упорядоченную кристаллическую решётку. Каждая молекула образует прочные водородные связи с четырьмя соседними молекулами. Эта структура получается очень "ажурной", то есть рыхлой, с большим количеством пустот между молекулами.

Из-за образования этой рыхлой структуры среднее расстояние между центрами молекул во льду оказывается больше, чем в жидкой воде. Как следствие, при замерзании один и тот же объём воды занимает больший объём, а её плотность уменьшается. Именно поэтому лёд плавает на поверхности воды.

Ответ: Расстояния между молекулами воды больше в твёрдом агрегатном состоянии (во льду). Это происходит потому, что при замерзании молекулы воды образуют упорядоченную кристаллическую решётку, которая имеет более рыхлую и объёмную структуру с большими пустотами, чем неупорядоченное расположение молекул в жидкой воде.