Фазовые и агрегатные состояния вещества с макроскопической и микроскопической точек зрения, Агрегатные состояния вещества: факты, теории, гипотезы. Опции

[mechanic]

Цитата(alal @ 25.11.2018, 13:07) *
В каком фазовом состоянии вот это ?
Какая фаза ?
rolleyes.gif

При быстром изменении приложенных сил - твёрдое тело, а при медленном жидкость.

Наконец-то! Здравый смысл начинает пробивать дорогу.
alal, замечательный пример против косности и застоя. Поставил бы два плюса. но некуда. Вот чего стоят односторонниеи неполные определения из БСЭ, учитывающие только механическую точку зрения, но даже и она подверглась позорному разгрому. Оказывается появляется дуализм: при одной и той же температуре аморфное тело проявляет то свойство твердого тела, то жидкого. Все зависит от скорости приложения силы. Представьте себе на минуту, если бы Крымский мост был бы сделан из такого материала. Когда автомобили быстро пересекают мост он сохраняет свою прочность как твердое тело. Но тут затор - заглох мотор и мост со всеми находящимися на нем транспортными средствами начинает стекать в Азовское море. К счастью, кроме аморфных тел, которые рядятся в твердые тела, есть и истинно твердые - кристаллические тела, прочность которых при заданной температуре не зависит от скорости приложения нагрузки, а только от ее величины. Все это: и механические, и термодинамические свойства твердых тел. говорят о том, что к определению твердого тела надо подходить с различных позиций, а физико -химическое строение вещества подтверждает это предположение. Почитайте страницы из хорошо известного учебника Глинки "Общая химия".

[attachment=258:p0179.png] [attachment=259:p0180.png] [attachment=260:p0181.png]




Обратите особое внимание на последний абзац перед гл.VI:

Вследствие сходства во внутренней структуре жидкостей и аморфных тел последние часто рассматриваются как жидкости с очень высокой вязкостью, а к твердым телам относят только вещества в кристаллическом состоянии..

Вот поэтому и стеклянный бокал можно смело назвать жидкостью. Отмечу еще одну немаловажную деталь. Ряд аморфных тел с течением времени переходят в кристаллическую форму. Примерами могут служить засахаривание меда, помутнение старинных стекол и т.д. Обратного перехода не бывает никогда. Это процесс необратимый, и, в соответствии со вторым началом термодинамики, кристаллическая структура должна иметь меньший уровень внутренней энергии, чем аморфные. Аморфные тела образуются тогда, когда процесс увеличения вязкости при охлаждении жидкости опережает процесс кристаллизации. Аморфные тела можно рассматривать как переохлажденные жидкости высокой вязкости. А, как известно, переохлажденные жидкости являются , в принципе, неустойчивыми структурами.

Теперь обратимся к газообразному состоянию вещества.

Ещё раз привожу определения понятий "газ", "жидкость" и "твёрдое тело", которые общеприняты, и которые я считаю правильными:

"Газы (французское gaz; название предложено голланским учёным Я. Б. Гельмонтом), агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно, заполняя весь предоставленный им объём".
(БСЭ)

К этому определению также есть претензии. Исторически газами называли "несжижаемые газы", а сжижаемые газы относили к парАм. С развитием криогенной техники все газы удалось перевести в жидкое состояние, но различие между паром и газом осталось. Газы при нормальных условиях весьма хорошо подчиняются газовым законам, объединенным в уравнение Клапейрона -Менделеева. Пары - допускают отклонения от этого уравнения и тем большие, чем ближе пар находится к точке конденсации. А насыщенные пары вообще не подчиняются газовым законам.
Определение данное в БСЭ не заостряет внимания на это принципиальное различие между паром и газом, отделываясь расплывчивым выражением "частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия".
На самом деле, газами должны называться разреженные (перегретые) пары, в которых размерами частиц и силами взаимодействия между ними можно пренебречь в виду их малости. Такое состояние хорошо описывается молекулярно -кинетической теорией, которая позволила теоретически вывести законы идеальных газов, ранее выведенные экспериментально для газов при нормальных и близких к ним условиях. Как известно, законы идеальных газов являются приближенными. Отступления реальных газов от них носят как количественный, так и качественный характер. Количественные отступления проявляются в том, что уравнение Клапейрона PV=RT для реальных газов соблюдается приближенно, а качественные отступления - более серьезны. Если бы реальные газы подчинялись уравнению Клапейрона, то их было бы невозможно перевести в жидкое и твердое состояния. О причинах этих отступлений мы поговорим в дальнейшем.
Теперь отвечу зайсаСану. Тот вопрос, который вас интересует не относится к данной теме. Поговорим в теме Термодинамика позднее.

[Digger]

Наконец-то! Здравый смысл начинает пробивать дорогу.

Хватит болтать ерундой!
Здравый смысл появится только тогда, когда договоримся об определениях понятий "газ", "жидкость" и "твёрдое тело".
Нет определений - нет предмета обсуждения.
Фсё!

[alal]

Хватит болтать ерундой!
Здравый смысл появится только тогда, когда договоримся об определениях понятий "газ", "жидкость" и "твёрдое тело".
Нет определений - нет предмета обсуждения.
Фсё!

Digger,
вы поймите, определения имеют значение в единственной области деятельности человечьего ума - в математике, потому что она никак не связана с внешним миром
Даже такая умозрительня и существующая только при наличии человеков область как юриспруденция допускает ТОЛКОВАНИЯ определений, за счет чего и жуют хлеб с икрой толкователи-юристы, судьи, адвокаты
В физике определения также расплывчаты и неопределенны как и любые суждения человеков о внешнем мире.
Чего стоит ваше извлечение из БСЭ:
"агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно"
Что такое "весьма слабо", что такое " движутся свободно" ?
Это из поэзии, медицины, декларации прав человека ?

Тут уже много раз сказано - все человечьи определения заканчиваются ссылкой на неопределямого Первопричинника.

[ahedron]

Нет определений - нет предмета обсуждения.

Давайте на этом и остановимся.
Или сначала ответьте на вопрос: зачем делить тела на агрегатные состояния? Тем более, произносить при определении обязательную фразу:"При нормальных условиях." Кто тут нормальный? В каком месте постоянные нормальные условия?

[Digger]

Digger,
вы поймите, определения имеют значение в единственной области деятельности человечьего ума - в математике, потому что она никак не связана с внешним миром
Даже такая умозрительня и существующая только при наличии человеков область как юриспруденция допускает ТОЛКОВАНИЯ определений, за счет чего и жуют хлеб с икрой толкователи-юристы, судьи, адвокаты
В физике определения также расплывчаты и неопределенны как и любые суждения человеков о внешнем мире.
Чего стоит ваше извлечение из БСЭ:
"агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно"
Что такое "весьма слабо", что такое " движутся свободно" ?
Это из поэзии, медицины, декларации прав человека ?

Тут уже много раз сказано - все человечьи определения заканчиваются ссылкой на неопределямого Первопричинника.

Определение понятий - это то с чего начинается наука, поскольку не договорившись о том, какой смысл мы вкладываем в то или иное понятие, мы неизбежно придём к взаимонепониманю.
Можно сколько угодно критиковать существующие и общепринятые определения, ибо почти всё в этом мире со временем устаревает.
Но отказавшись от устаревшего и кажущегося нам неправильным, мы просто обязаны не просто выбрасывать это устаревшее, а заменять его новым и более, на наш взгляд, правильным.
Поэтому-то и нужно договориться о том какой смысл мы вкладываем в определения тех или иных понятий.
Коль Вам не нравится определение из БСЭ, приведите своё определение, которое считаете правильным, и тогда появится предмет обсуждения.
А пока же получается полная анархия: хочу назову жидкостью воду, а хочу стекло.
Хочу керосин, а хочу асфальт.
Для примера приведу своё определение понятия "жидкость", которое считаю правильным:
Жидкость - агрегатное состояние вещества при котором оно может принимать форму сосуда, в котором находится, подчиняется закону сообщающихся сосудов, а в невесомости принимает форму шара.
Вот и давайте договариваться, либо критикуя существующие определения, и давая взамен свои, либо принимать их.
Иного пути нет.
"Нет определений" - нет науки, а есть псевдонаучная болтовня.
А заниматься ею у меня нет ни малейшего желания.

Давайте на этом и остановимся.
Или сначала ответьте на вопрос: зачем делить тела на агрегатные состояния? Тем более, произносить при определении обязательную фразу:"При нормальных условиях." Кто тут нормальный? В каком месте постоянные нормальные условия?

Ну вот, ещё один, тИАретик, не знающий азов.

Нормальные условия, 1) условия применения средств измерений, при которых влияющие величины (температура, питающее напряжение и др.) имеют нормальные (установленные) значения или находятся в пределах области допускаемых отклонений от этих значений. Н. у. указываются на шкалах средств измерений, в стандартах на них, технических описаниях и инструкциях к использованию. Пределы допускаемых основных погрешностей средств измерений устанавливаются для Н. у. Для электроизмерительных приборов за Н. у. часто принимают следующие: температура — в пределах 20 ± 2 °С, питающее напряжение — указанное на шкале ± 2%, частота — в пределах 49 — 51 гц и т.д. 2) Физические условия, определяемые давлением р = 101325 н/м2 = 760 мм рт. ст. (нормальная атмосфера) и температурой 273,15 К (0 °С), при которых мольный объём идеального газа Vo= 2,24136 · 10^-2 м³/моль. Нормальное ускорение свободного падения принимают равным _gn= 9,80665 м/сек².

(БСЭ)

[alal]

Определение понятий - это то с чего начинается наука, поскольку не договорившись о том, какой смысл мы вкладываем в то или иное понятие, мы неизбежно придём к взаимонепониманю.
Можно сколько угодно критиковать существующие и общепринятые определения, ибо почти всё в этом мире со временем устаревает.
Но отказавшись от устаревшего и кажущегося нам неправильным, мы просто обязаны не просто выбрасывать это устаревшее, а заменять его новым и более, на наш взгляд, правильным.
Поэтому-то и нужно договориться о том какой смысл мы вкладываем в определения тех или иных понятий.
Коль Вам не нравится определение из БСЭ, приведите своё определение, которое считаете правильным, и тогда появится предмет обсуждения.
А пока же получается полная анархия: хочу назову жидкостью воду, а хочу стекло.
Хочу керосин, а хочу асфальт.
Для примера приведу своё определение понятия "жидкость", которое считаю правильным:
Жидкость - агрегатное состояние вещества при котором оно может принимать форму сосуда, в котором находится, подчиняется закону сообщающихся сосудов, а в невесомости принимает форму шара.
Вот и давайте договариваться, либо критикуя существующие определения, и давая взамен свои, либо принимать их.
Иного пути нет.
"Нет определений" - нет науки, а есть псевдонаучная болтовня.
А заниматься ею у меня нет ни малейшего желания.

Наука начинается и заканчивается измерениями, сравнениями результатов измерений.
Не преувеличивайте роль определений - это удел филологии.

Жидкость - агрегатное состояние вещества при котором оно может принимать форму сосуда, в котором находится, подчиняется закону сообщающихся сосудов, а в невесомости принимает форму шара.

Насыпьте в каструлю песка - примет форму сосуда?
Насыпьте песка в сообщающиеся сосуды и поставьте на вибростенд ?
Кстати, сфера - не физическое понятие, а чисто математическое, ну да ладно.
В невесомости, говорите, - значит любые вещества НЕпобывавшие в невесомости и НЕпринявшие сферическую форму с точностью , ну сколько - 0,000000001%, за сколько - за, допустим одну секунду, НЕ СЧИТАТЬ жидкостью, согласны ?
Вот из клипа hand gum, как думаете протечет сквозь сообщающиеся сосуды, за сколько времени, при какой силе тяжести, а хоть какую-то псевдосферичность приобретет в невесомости, за сколько времени?

Только измерения и сравнения, никакой филологии

[Digger]

Наука начинается и заканчивается измерениями, сравнениями результатов измерений.
Не преувеличивайте роль определений - это удел филологии.


Насыпьте в каструлю песка - примет форму сосуда?
Насыпьте песка в сообщающиеся сосуды и поставьте на вибростенд ?
Кстати, сфера - не физическое понятие, а чисто математическое, ну да ладно.
В невесомости, говорите, - значит любые вещества НЕпобывавшие в невесомости и НЕпринявшие сферическую форму с точностью , ну сколько - 0,000000001%, за сколько - за, допустим одну секунду, НЕ СЧИТАТЬ жидкостью, согласны ?
Вот из клипа hand gum, как думаете протечет сквозь сообщающиеся сосуды, за сколько времени, при какой силе тяжести, а хоть какую-то псевдосферичность приобретет в невесомости, за сколько времени?

Только измерения и сравнения, никакой филологии

Чтобы что-то измерить, этому измеряемому необходимо дать определение.
Например, скорость - расстояние проходимое телом а единицу времени.
Математикам с их абстрактным мышлением, для которых число и есть объективная реальность, всё, что не может быть записано числом - филология.
Не лезьте вы в физику, т.к. физика, отнюдь, не математика.
Конец связи.

[alal]

Чтобы что-то измерить, этому измеряемому необходимо дать определение.
Например, скорость - расстояние проходимое телом а единицу времени.
Математикам с их абстрактным мышлением, для которых число и есть объективная реальность, всё, что не может быть записано числом - филология.
Не лезьте вы в физику, т.к. физика, отнюдь, не математика.
Конец связи.

Ну если вы такой ФИЗИК, то не используйте математических понятий в физических определениях.
А представляете, где бы мы до сих пор были, если бы Фарадей, Герц, Кюри ждали от филологов определений , а не занимались бы измерениями, физикой, не было на тот момент определений того, что они открыли

[mechanic]

Давайте на этом и остановимся.
Или сначала ответьте на вопрос: зачем делить тела на агрегатные состояния? Тем более, произносить при определении обязательную фразу:"При нормальных условиях." Кто тут нормальный? В каком месте постоянные нормальные условия?

Давайте не будем здесь "ахедронить", если можно так выразиться. Digger привел верные определения так называемых нормальных условий. Для всякого рода измерений необходимо условиться о каких- то точках отсчета. Например, земной шар расчертили координатной сеткой: параллелями и меридианами. Гринвичкий меридиан условились считать нулевым. От него , в частности, отсчитываются часовые пояса. Стандартным ускорением силы тяжести принято ускорение силы тяжести на широте Парижа, а за точку отсчета атмосферного давления - давление на уровне моря (760 мм. рт. ст.) и т.д. и т.п. Это международные стандарты, необходимые для обеспечения единства измерений, а не психушка, где выясняют, кто нормальный, а кто нет.
Никто не делит тела на агрегатные состояния. Любое химически стойкое тело может находиться в любом агрегатном состоянии в зависимости от условий , в которых оно находится. Это такой же неоспоримый факт, как у кошки четыре ноги - один хвост. Но такое определение кошки является неполным и явно недостаточным, чтобы отличить ее от собаки или коровы. Можно конечно добавить: "но трогать ее не моги за ее малый рост" и т.д. Но есть на кошку и другая точка зрения. С точки зрения мыши это самый страшный зверь. Вот так дело обстоит с определениями, если они не являются сугубо абстрактными. Например, идеальные газы это газы, строго подчиняющиеся уравнению Клапейрона . И никаких гвоздей! Можно определять понятия не какой- нибудь одной формулировкой, а набором признаков и свойств, имеющих отношение к изучаемой проблеме. Вот я и пытаюсь это сделать, особенно в тех случаях, когда в различных источниках рассматривается проблема с различных точек зрения. Я уже приводил определения твердого тела с точки зрения механики, термодинамики , физической химии. А вот какое мнение о твердом состоянии вещества высказано в одном из лучших курсов - Элементарный учебник физики под ред. Ландсберга .

[attachment=261:p0509__2_.jpg] [attachment=262:p0510__2_.jpg]


Здесь я хотел бы выделить фразу на втором изображении: "при затвердевании аморфных веществ не происходит перехода вещества в новое состояние" О чем это говорит? Если это была жидкость, то после затвердевания она и осталась жидкостью! И далее:" Затвердевание смолы или стекла - только постепенное загустевание их. Стекло можно рассматривать как очень густую жидкость.

Может быть Digger наконец- то убедился, что истинно твердыми телами можно называть только кристаллические тела.
Вы можете спросить какое это имеет значение? Ответ: Принципиальное. В аморфных телах силы притяжения и отталкивания между частицами действуют как и в жидкостях, а в кристаллических телах - как в истинно твердом теле.

[vps137]

Здесь я хотел бы выделить фразу на втором изображении: "при затвердевании аморфных веществ не происходит перехода вещества в новое состояние" О чем это говорит? Если это была жидкость, то после затвердевания она и осталась жидкостью! И далее:" Затвердевание смолы или стекла - только постепенное загустевание их. Стекло можно рассматривать как очень густую жидкость.

Можно лишь дополнить в Вашем сообщении то, что переход при затвержевании в аморфном состоянии является фазовым переходом второго рода. При нём не происходит выделение или поглащение энергии, как при переходах первого рода, а идёт изменение симметрии, что соправождается ростом теплоёмкости по закону [imath]|T_C-T|^{\alpha}[/imath] . Для перехода в стекло показатель альфа равен 0.59. (Wiki)

[Digger]

Может быть Digger наконец- то убедился, что истинно твердыми телами можно называть только кристаллические тела.
Вы можете спросить какое это имеет значение? Ответ: Принципиальное. В аморфных телах силы притяжения и отталкивания между частицами действуют как и в жидкостях, а в кристаллических телах - как в истинно твердом теле.

А вот с этого места поподробнее:
Считается, что все металлы имеют кристаллическое строение.
Разве капля расплавленного металла не принимает шарообразную форму?
Какие силы, если не силы притяжения заставляют каплю расплпавленого металла принимать шарообразную форму?

[ahedron]

Я о чём... а не о том что вы тут понаписали.
Полетели мы изучать космос, относительно каких нормальных условий вы будете определять свойства веществ... относительно широты Парижа? Мде.
Водород становится металлом... при определённых условиях, поэтому ваши нормальные условия - в топку, если вы только не думаете, что человечество всю жизнь проведёт на Земле, а вы в своих норках.

[mechanic]

А вот с этого места поподробнее:
Считается, что все металлы имеют кристаллическое строение.
Разве капля расплавленного металла не принимает шарообразную форму?
Какие силы, если не силы притяжения заставляют каплю расплпавленого металла принимать шарообразную форму?

А где вы прочли обратное? Все без исключения жидкости стремятся принять шарообразную форму в отсутствии других сил препятствующих сему. Вопрос только в природе и механизме действия этих сил. Единственно. что можно сразу отмести - это действие гравитационных сил в качестве указанных вами сил притяжения в виду их ничтожности. Яркими примерами, шарообразной формы жидкости являются шарики ртути на стекле, дереве, то есть на несмачиваемых поверхностях, капли дождя в воздухе также имеют шарообразную форму. А на смачиваемых поверхностях капли ртути и воды растекаются под действием других сил.
А в чем вопрос-то? Все чистые металлы действительно имеют кристаллическое строение в твердой фазе, а в жидкой, разумеется, нет. При чем тут шарообразная форма? И еще: не СЧИТАЕТСЯ, что металлы имеют кристаллическое строение, а НАБЛЮДАЕТСЯ невооруженным глазом, в лупу или в микроскоп.

Я о чём... а не о том что вы тут понаписали.
Полетели мы изучать космос, относительно каких нормальных условий вы будете определять свойства веществ... относительно широты Парижа? Мде.
Водород становится металлом... при определённых условиях, поэтому ваши нормальные условия - в топку, если вы только не думаете, что человечество всю жизнь проведёт на Земле, а вы в своих норках.

Вот это называется пустой болтовней. Свойства веществ не зависят от выбора системы координат. А вот вес тел зависит. Поэтому и дается привязка к Парижскому меридиану, где хранится эталон килограмма. В космосе она не нужна. В своей квартире вам не нужно измерять расстояния от нулевого меридиана, можно измерять от печки или от фонаря.
Состояние веществ зависит, например, от температуры, давленияи и т.д. Для их измерения надо выбрать и единицы измерения и точки отсчета, совокупность которых называют нормальными условиями. Если вам не нравятся нормальные условия - живите в ненормальных. Любите жить в тепле - живите на Венере, в холоде - слетайте на Марс.
Что касается металлического водорода, то в этом нет ничего удивитльного. Он ставится химиками в равной степени в первую группу элементов таблицы вместе со щелочными металлами либо в восьмую с благородными газами. Получить металлический водород удалось недавно. Это связано только с техническими проблемами.

Сообщение отредактировал mechanic - 27.11.2018, 19:16

[Digger]

А где вы прочли обратное? Все без исключения жидкости стремятся принять шарообразную форму в отсутствии других сил препятствующих сему. Вопрос только в природе и механизме действия этих сил. Единственно. что можно сразу отмести - это действие гравитационных сил в качестве указанных вами сил притяжения в виду их ничтожности. Яркими примерами, шарообразной формы жидкости являются шарики ртути на стекле, дереве, то есть на несмачиваемых поверхностях, капли дождя в воздухе также имеют шарообразную форму. А на смачиваемых поверхностях капли ртути и воды растекаются под действием других сил.
А в чем вопрос-то? Все чистые металлы действительно имеют кристаллическое строение в твердой фазе, а в жидкой, разумеется, нет. При чем тут шарообразная форма? И еще: не СЧИТАЕТСЯ, что металлы имеют кристаллическое строение, а НАБЛЮДАЕТСЯ невооруженным глазом, в лупу или в микроскоп.

Вопрос в том, что заставляет вещества в жидкой фазе образовывать шарообразную форму.
Не станете же Вы утверждать, что стремление вещества образовывать шарообразную форму - это врождённое свойство.
А коли не станете, то тогда Вам придётся признать наличие сил притяжения между атомами и молекулами в жидкой фазе, а не только в "истинно твёрдой".
И тогда Вам придётся дезавуировать Ваше утверждение:

"В аморфных телах силы притяжения и отталкивания между частицами действуют как и в жидкостях, а в кристаллических телах - как в истинно твердом теле".

сделанное Вами здесь

[mechanic]

Не станете же Вы утверждать, что стремление вещества образовывать шарообразную форму - это врождённое свойство.
А коли не станете, то тогда Вам придётся признать наличие сил притяжения между атомами и молекулами в жидкой фазе, а не только в "истинно твёрдой".
И тогда Вам придётся дезавуировать Ваше утверждение:

А кто Вам сказал, что это врожденное свойство? Я такого не говорил. Шарообразная форма (в отсутствии прочих сил, нарушающих ее) макроскопически объясняется силами поверхностного натяжения жидкости, причина которых лежит в силах молекулярного взаимодействия, к изучению которых мы еще не приступали.

В завершении макроскопического обзора агрегатных состояний вещества рассмотрим фазовые переходы однокомпонентного вещества.
Переход химически однородного (однокомпонентного) простого тела из одного вида агрегатного состояния в другое характеризуется диаграммой агрегатных состояний — фазовой диаграммой .


[attachment=263:p0044.png]



Переход тела из жидкого состояния (II) в газообразное (пар III) при постоянной температуре протекает с сообщением тепла и называется процессом испарения (кипения); обратный процесс превращения пара (III) в жидкость (II), протекающий с отъемом того же количества тепла, называется конденсацией.
Переход вещества из твердого состояния (I) в жидкое (II) называется плавлением (обратный процесс— затвердевание). Точка пересечения линий испарeния и плавления в координатах давление – температура (точка А на рис. 10) называется тройной точкой ; давление и температура однокомпонентного вещества в тройной точке (P_A,t_A) принадлежит к числу термодинамических констант этого вещества (например, тройная точка воды характеризуется следующими данными: t_A=+0,01℃; P_A=4,58 мм рт.=0,00623 кГ/〖см〗^2).
В тройной точке берет начало линия возгонки или сублимации (переход твердого вещества в газ).
Линии фазовых превращений в координатах давление —температура (рис. 10) являются изображениями термодинамического равновесия двухфазовых систем: линия испарения—равновесие пара и жидкости (насыщенный или влажный пар); линия плавления — равновесие жидкой и твердой фаз; линия сублимации — равновесие пара (газа) и твердой фазы. Уравнение каждой линии фазовых превращений 〖(φ〗_i) характеризует зависимость температуры рассматриваемого фазового превращения от давления (или наоборот).
Теплоты испарения, плавления и сублимации есть теплоты изотермических превращений, т. е. превращений, протекающих без изменения температуры вещества, поэтому обычно они называются скрытыми теплотами фазовых превращений (скрытые теплоты испарения, плавления и сублимации).




Сообщение отредактировал mechanic - 28.11.2018, 5:20

[mechanic]

Продолжение предыдущего сообщения

. Непрерывность однофазового состояния

[attachment=265:закритич...остояние.png]

Основным термодинамическим (феноменологическим) признаком различия видов агрегатного состояния вещества является наличие энергетической границы между фазами: теплота испарения как граница между жидкостью и ее паром и теплота плавления как граница между твердым веществом и жидкостью.
По мере повышения давления различие удельных объемов и прочих физических характеристик равновесных элементов — кипящей жидкости и сухого насыщенного пара — уменьшается, а вместе с тем уменьшается и величина теплоты испарения. В критической точке K(конечная точка линии испарения) исчезают основные различия между жидкостью и ее паром: удельные объемы и прочие характеристики кипящей жидкости и сухого насыщенного пара равны, а скрытая теплота испарения обращается в нуль (r_k=0).
Параметры критической точки:
P_k — критическое давление, при котором и выше которого жидкость не может быть превращена в пар;
t_k-критическая температура, при которой и выше которой пар не может быть сконденсирован.

На фазовой диаграмме однокомпонентного вещества в соответствии с определениями критических параметров нанесены области жидкости и пара, причем оказывается, что критическая точка является началом условных координат новой области —области закритического состояния (P≥P_k;t≥t_k) в пределах которой вещество может быть только в однофазовом состоянии.
Переход из состояния жидкого (1) в газообразное (2) возможен, помимо прямого пути (1 - 2), также и через закритическую область (1 - 1' - 2' - 2) путем непрерывных изменений, без прохождения энергетического барьера (испарение) и, следовательно, без изменения агрегатного состояния.
Аналогично, переход из жидкого состояния в твердое можно осуществить через переходную однофазовую область пластического состояния.
Таким образом, представляется возможным осуществить переход из любого однофазового исходного состояния (твердого, жидкого, газообразного) в любое однофазовое конечное (твердое, жидкое, газообразное) путем непрерывных изменений, помимо фазовых энергетических барьеров (испарение, плавление), что является условным признаком непрерывности однофазового состояния вещества .. (источник Белоконь, Н.И. Термодинамика).

Иными словами, можно перевести вещество из твердого в газообразное состояние и наоборот двумя путями: через плавление и кипение или непрерывным путем без фазовых переходов. Вот такие пироги. А теперь подумайте, можно ли опросто и однозначно объяснить все эти явления с помощью дипольных магнитных моментов, прелагаемых Зиновием в параллельной теме основной ветки. Я, лично, о-о-чень сомневаюсь.

Сообщение отредактировал mechanic - 28.11.2018, 5:36

[Digger]

А кто Вам сказал, что это врожденное свойство? Я такого не говорил. Шарообразная форма (в отсутствии прочих сил, нарушающих ее) макроскопически объясняется силами поверхностного натяжения жидкости, причина которых лежит в силах молекулярного взаимодействия, к изучению которых мы еще не приступали.

Ну вот же!
С этого и нужно было начинать:
Что создаёт "силы поверхностного натяжения" в жидкости?!
Принцип причинности, однако.

Что за ерундовина такая - силы действующие между молекулами на поверхности?
Откуда молекулы жидкости узнают, что они находятся на поверхности?
На мой взгляд, не существует никаких сил поверхностного натяжения, а есть силы притяжения между молекулами жидкости, которые действуют как в её толще, так и на поверхности.
Вот их то , по недоразумению, и называют "силами поверхностного натяжения.
В толще жидкости силы притяжения действуют на молекулу со всех сторон, уравновешивая друг друга, а на поверхности, только со стороны соседей, лежащих снизу, и рядом на поверхности, что и создаёт иллюзию т.н. "сил поверхностного натяжения".

[ahedron]

Поверхностное натяжение - элементарно. Вспомните пузырьки воздуха в подсолнечном масле... Никакого поверхностного натяжения и тем более притяжения между молекулами нет!
Все тела находятся в среде и если атомные/молекулярные связи подвижны, то тело всегда приобретает форму шара. Среда формирует форму.
Глупенькие ёмаё.

[Digger]

Поверхностное натяжение - элементарно. Вспомните пузырьки воздуха в подсолнечном масле... Никакого поверхностного натяжения и тем более притяжения между молекулами нет!
Все тела находятся в среде и если атомные/молекулярные связи подвижны, то тело всегда приобретает форму шара. Среда формирует форму.
Глупенькие ёмаё.

Вы не тИАретик, вы пустобрёх и воинствующее невежество.
9. Плавучая игла
Можно ли заставить стальную иглу плавать на поверхности воды, как соломинку? Как
будто бы невозможно: кусочек металла, хотя бы и самый маленький, должен непременно
потонуть в воде. Так думают многие, и если вы думаете так же, то следующий опыт заставит
вас переменить свое мнение.
Возьмите обыкновенную, только не слишком толстую швейную иголку, обмажьте ее
слегка маслом или жиром и положите аккуратно на поверхность воды в ведерке или стакане.
К вашему изумлению, игла не пойдет ко дну, а будет держаться на поверхности, наглядно
опровергая всеобщую уверенность в том, что игла не может плавать.
Почему же, однако, она не тонет? Ведь сталь все-таки тяжелее воды? Безусловно, в 7–8
раз тяжелее, и, чтобы плавать, игла должна, по физическому закону плавания, вытеснять
воды во столько же раз больше объемом, чем сама занимает. В нашем случае так и есть: если
вы внимательно рассмотрите поверхность воды возле вашей плавающей иглы, то увидите,
что близ нее вода образует вогнутость, небольшую долину, на дне которой и лежит игла (как
показано в разрезе на рисунке в левом нижнем углу рисунка). Изгибается же водная
поверхность возле нашей иглы потому, что игла, покрытая тонким слоем жира, не
смачивается водой. Вы заметили, вероятно, что когда у вас руки жирные, то вода, налитая на
них, оставляет кожу сухой, т. е. не смачивает ее. Перья гуся и всех вообще плавающих птиц
всегда покрыты жиром, выделяемым особой железой; вот почему вода не пристает к ним
(«что с гуся вода»). Оттого-то без мыла – которое растворяет слой жира и удаляет его с
кожи, – нельзя вымыть жирных рук даже и горячей содой. Жирная иголка тоже не
смачивается водой и потому оказывается на дне водяной лощинки, объем которой настолько
превышает объем иглы, что она поддерживается выталкивающей силой жидкости, как
стальной дредноут на океане.
Так как руки наши всегда немного жирны, то и без намеренного обмазывания жиром
игла в наших руках тоже покрыта тонким слоем его. Поэтому можно заставить иглу плавать,
и не покрывая ее специально жиром, – надо только изловчиться очень осторожно положить
ее на воду. Это можно сделать так: положить иглу на лоскуток папиросной бумаги, а затем,
постепенно отгибая вниз края лоскутка другой иглой, погрузить всю бумажку под воду.
Лоскуток упадет на дно, а игла останется на поверхности.
Если теперь вам случится наблюдать насекомое водомерку, шагающую по воде «яко по
суху» (см. рис. на стр. 32, внизу), то вы уже не будете поставлены в тупик этим фактом, а
догадаетесь, что лапки насекомого покрыты жиром и оттого не смачиваются водой. Шесть
лапок водомерки, вместе взятые, вытесняют, благодаря этому, такой объем воды, который
весит столько, сколько само насекомое, и тогда оно поддерживается на поверхности по мере
движения.

Я.И. Перельман "Для юных физиков. Опыты и развлечения"

Что если не силы притяжения между молекулами жидкости определяют её прочность разрыв?
Что если не они же удерживают стальную иголку на поверхности воды?

[vps137]

Я.И. Перельман "Для юных физиков. Опыты и развлечения"

Что если не силы притяжения между молекулами жидкости определяют её прочность разрыв?
Что если не они же удерживают стальную иголку на поверхности воды?

Перельман дал описание явления. Главным в нём, на мой взгляд, является указание на то, что поверхность воды под иглой является вогнутой. С точки зрения силы поверхностного натяжения это означает, что эта сила направлена к центру кривизны этой вогнутости. Вес иглы уравновешен этой силой.
Капля воды имеет выпуклую поверхность и сила поверхностного натяжения направлена внутрь, тоже в центр кривизны.