Номер 1, страница 75 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Агрегатные состояния вещества. Параграф 21. Аморфные тела. Жидкие кристаллы. Вопросы - номер 1, страница 75.

Условие.

1. Охарактеризуйте особенности строения аморфных тел.

Решение.

Аморфные тела — это твёрдые вещества, не обладающие кристаллической структурой. Их строение, в отличие от кристаллических тел, характеризуется следующими ключевыми особенностями:

1. Отсутствие дальнего порядка и наличие ближнего порядка. Главная особенность аморфных тел заключается в том, что их атомы или молекулы не образуют упорядоченной, периодически повторяющейся в пространстве структуры (кристаллической решётки). Расположение частиц является хаотичным, как в жидкостях. Однако, на малых расстояниях (в пределах нескольких размеров самих частиц) сохраняется определённая упорядоченность в расположении соседних частиц, что называется ближним порядком. Например, в аморфном диоксиде кремния (стекле) каждый атом кремния окружён четырьмя атомами кислорода, но эти структурные единицы (тетраэдры) соединены друг с другом случайным образом.

2. Изотропия. Из-за хаотичного и в среднем одинакового по всем направлениям расположения частиц физические свойства аморфных тел (такие как теплопроводность, электропроводность, коэффициент преломления, прочность) не зависят от направления. Это свойство называется изотропией. В то же время монокристаллы, как правило, анизотропны.

3. Отсутствие определённой температуры плавления. Аморфные тела не имеют строгой температуры плавления. При повышении температуры они не переходят скачком из твёрдого состояния в жидкое, а постепенно размягчаются в некотором температурном интервале. Этот процесс называется стеклованием, а температура, характеризующая этот переход, — температурой стеклования $T_g$. Выше этой температуры вещество становится вязкотекучим.

4. Метастабильное состояние. С точки зрения термодинамики, аморфное состояние является метастабильным, то есть энергетически менее выгодным, чем кристаллическое. Это означает, что аморфное тело обладает избыточной энергией и со временем (которое может быть очень долгим) может самопроизвольно перейти в более устойчивое кристаллическое состояние. Этот процесс называется раскристаллизацией или девитрификацией.

Примерами аморфных тел служат стекло, янтарь, смолы, воск, большинство пластмасс.

Ответ: Особенности строения аморфных тел — это отсутствие дальнего порядка в расположении частиц при наличии ближнего порядка, что приводит к изотропии их физических свойств. Также для них характерно отсутствие определённой температуры плавления (вместо неё существует интервал размягчения) и нахождение в термодинамически неустойчивом (метастабильном) состоянии.