2015-02-04
1390
Согласно представлениям, изложенным в предыдущем параграфе, жидкое состояние по своим свойствам близко к газообразному, отличаясь от него в первую очередь большей плотностью, т.е. меньшим межмолекулярным расстоянием. Однако такие представления не совсем точны, поскольку жидкое состояние существенно ближе к твердому (кристаллическому) состоянию. Об этом свидетельствует следующее:
§ плотность жидкости и ее теплоемкость близки к соответствующим значениям для твердых тел;
§ теплота испарения значительно выше теплоты плавления;
§ экспериментально показано существование в жидкости определенного порядка в расположении молекул, сходного по ряду параметров с упорядоченностью, характерной для твердых тел.
Для жидкостей глубина потенциальной ямы межмолекулярного взаимодействия (см. рис. 10.1) сравнима с энергией хаотического теплового движения (kT), что обусловливает колебательно-поступательный характер теплового движения молекул жидкости. Находясь в некотором равновесном положении, молекула жидкости колеблется с частотой ~1013 Гц. За время жизни в положении равновесия t» 10‑8 c (время "оседлости") молекула успевает совершить в среднем 105 колебаний, а затем переходит в новое положение равновесия. С повышением температуры растет средняя кинетическая энергия молекул и, кроме того, вследствие расширения жидкости в ней растет число пустых мест (вакансий). Эти факторы облегчают переход молекулы из одного положения равновесия в другое.
|
|
|
Время "оседлой" жизни молекул зависит от температуры
 ,
|
где DW – энергия, необходимая для перехода молекулы из одного равновесного положения в другое (энергия активации).
Такой характер теплового движения молекул жидкости определяет их механические свойства. При кратковременных воздействиях (Dt < t) жидкости ведут себя как хрупкие твердые тела. Такой случай реализуется при прохождении через жидкость упругих ультразвуковых волн. При более длительных воздействиях жидкости текут и в них создаются силы сопротивления истечению – силы вязкости (внутреннего трения).
