double arrow

Жидкости и особенности их структуры


Жидкость нельзя рассматривать как сильно сжатый газ. Количественное различие в их плотности столь велико, что сво-ва жидкости значительно отличаются от сво-в газов. Различие сво-в обусловлено, прежде всего, различием характера теплового движения атомов в жидкостях и газах. В жидкостях среднее расстояние между атомами того же порядка, что и их размеры. В газах расстояние между атомами больше по сравнению с их размерами. Поэтому перемещение атомов в объёме жидкости крайне затруднено. Детальная картина теплового движения атомов была дана Френкелем: молекула жидкости в течение некоторого времени колеблется около определённого положения равновесия. Затем, под воздействием окружающих частиц скачком меняет своё место равновесия, перемещаясь на расстояние порядка размера этого атома. Если это так, то молекулы жидкости делятся на 2 группы. Одни из них совершают беспорядочные перемещения (кочующие), другие, совершая колебательные движения, остаются на месте (осёдлые). Между ними существует динамическое равновесие. При увеличении температуры возрастает доля кочующих молекул. По Фр. сред. время осёдлой жизни молекул связано с периодом их колебания:, где φ – энергия, которую нужно сообщить осёдлой частице для её перехода через пот. барьер в соседнее положение равновесия, τ0 – период колебания этой частицы.




Если в газах молекула до столкновения с другой молекулой совершает некоторую длину свободного пробега, намного превышающий размер самой частицы, то в жидкостях дело обстоит немного по-другому. Г, Ж и крист. состояния различаются и степенью упорядоченности пространственного расположения частиц.

В Г молекулы в каждое мгновение находятся беспорядочно, на разных расстояниях и достаточно далеко друг от друга. В тв. теле частицы плотно упакованы и образуют крист. решётку. Порядок сохраняется на всей протяжённости кристалла. Строгое расположение атомов в кристаллах называется дальним порядком.

В жидкости частицы плотно упакованы. Однако в расположении атомов наблюдается только частичная упорядоченность. Говорят, что в Ж имеется только ближний порядок. В Ж число ближайших соседей у фиксированных атомов будет примерно таким же, как и у атомов твёрдого тела, однако, на далёких расстояниях от выделенной частицы расположение атомов будет неупорядоченным. При этом если в твёрдом теле кристаллическая решётка сохраняется со временем, то в жидкой структуре ближний порядок непрерывно меняется вследствие малости времени осёдлой жизни атомов (τ~10-11с).








Сейчас читают про: