Агрегатные состояния вещества

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

1. Что называют фазой? Агрегатным состоянием вещества?
2. Сравните свойства вещества в трех агрегатных состояниях: твердом жидком и газообразном?
3. Что называют фазовым переходом первого рода? второго рода? Приведите примеры этих переходов.
4. Что называется испарением, конденсацией?
5. Почему испарение происходит при любой температуре?
6. Что называют удельной теплотой парообразования?
7. Как изменяется скорость испарения с повышением температуры? Повышением давления?
8. Чем отличается насыщенный пар от ненасыщенного?
9. Подчиняется ли газовым законам насыщенный пар? Ненасыщенный пар?
10. От чего зависит давление насыщенного пара?
11. Что называют абсолютной влажностью? Относительной влажностью?
12. Что такое точка росы? Как по точке росы можно определить абсолютную и относительную влажность воздуха?
13. Чем кипение отличается жидкости отличатся от ее испарения?
14. Может ли вода кипеть при температуре ниже 100 ⁰С? Выше 100 ⁰С?
15. Почему ожог паром сильнее, чем кипятком?
16. Какое состояние вещества называют газом? паром?
17. Каков физический смысл критической температуры?
18. Можно ли при температуре выше критической перевести вещество из парообразного состояния в жидкое?
19. Почему при критической температуре теплота парообразования для всех жидкостей равна нулю?
20. Объясните механизм уменьшения свободной поверхности жидкости.
21. Что называют поверхностной энергией? Силой поверхностного натяжения?
22. Как изменяется поверхностное натяжение у вех веществ с увеличением температуры?
23. Что представляет собой поверхностно-активные вещества?
24. От чего зависит смачивание (несмачивание) жидкостью поверхности твердого тела? Может ли одна и та же жидкость быть смачивающей и несмачивающей? Приведите примеры.
25. Что называют полным смачиванием? полным несмачиванием?
26. Жидкость налита в сосуд. Когда мениск будет вогнутым? Выпуклым? Дайте объяснение.
27. Когда жидкость в капилляре опускается? Поднимается? Дайте объяснение этому явлению.
28. Выведите формулу. Определяющую высоту подъема столба жидкости в капилляре.

Ответы

1. Часть объема системы, во всех точках которой физические и химические свойства одинаковы, отделенная от других частей системы поверхностью раздела, называют фазой. Агрегатное состояние веществ внутри одной и той же фазы одинаково (твердая фаза, жидкая фаза, газообразная фаза) Агрега́тное состоя́ние вещества (лат. aggrego 'присоединяю') — состояние одного и того же вещества в определённом интервале температур и давлений, характеризующееся определёнными, неизменными в пределах указанных интервалов, качественными свойствами:
3. . При Ф. п. первого рода скачком меняются такие термодинамические характеристики вещества, как плотность, концентрация компонент; в единице массы выделяется или поглощается вполне определённое количество теплоты, носящее название теплоты перехода. При Ф. п. второго рода некоторая физическая величина, равная нулю с одной стороны от точки перехода, постепенно растет (от нуля) при удалении от точки перехода в другую сторону. При этом плотность и концентрации изменяются непрерывно, теплота не выделяется и не поглощается. Примеры Ф. п. II рода – появление (ниже определённой в каждом случае температуры) магнитного момента у магнетика при переходе парамагнетик – ферромагнетик, антиферромагнитного упорядочения при переходе парамагнетик – антиферромагнетик, возникновение сверхпроводимости в металлах и сплавах, возникновение сверхтекучести в 3He и 4He, упорядочение сплавов, появление самопроизвольной (спонтанной) поляризации вещества при переходе параэлектрик – сегнетоэлектрик и т.д. К Ф. п. 1 рода относятся: испарение и конденсация, плавление и затвердевание, сублимация и конденсация в твёрдую фазу, некоторые структурные переходы в твёрдых телах, например образование мартенсита в сплаве железо – углерод. В антиферромагнетиках с одной осью намагничивания магнитных подрешёток Ф. п. 1 рода происходит во внешнем магнитном поле, направленном вдоль оси
4. Испаре́ние — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий на поверхности вещества (пар) КОНДЕНСАЦИЯ - переход вещества из газообразного состояния (пара) в жидкое или твёрдое состояние
5. - это парообразование с поверхности жидкости.
   При этом жидкость покидают более быстрые молекулы, обладающие большей скоростью.
   При любой температуре в жидкости находятся такие молекулы, которые обладают достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы сцепления между молекулами и совершить работу выхода из жидкости.
   Скорость испарения жидкости зависит от:
   
   1) от рода вещества;
   2) от площади поверхности испарения;
   
   3) от температуры жидкости;
   4) от скорости удаления паров с поверхности жидкости, т.е. от наличия ветра.
   
   Испарение происходит при любой температуре.
   
   С повышением температуры скорость испарения жидкости возрастает, так как возрастает средняя кинетическая энергия ее молекул, а следовательно, возрастает и число таких молекул, у которых кинетическая энергия достаточна для испарения.
   Скорость испарения возрастает и при ветре, который удаляет с поверхности жидкости ее пар и тем самым препятствует возвращению молекул в жидкость.
6. Удельной теплотой парообразования данной жидкости называется отношение теплоты парообразования жидкости к ее массе:
   
   
7. Увеличивается, потому что при нагревании кинетическая энергия молекул жидкости возрастает и молекулы способны быстрее "вырваться" с поверхности данной жидкости
8. Вещество в газообразном состоянии, находящееся в динамическом равновесии с жидкостью, называют насыщенным паром. (Паром называют совокупность молекул, покинувших жидкость в процессе испарения.) Пар, находящийся при давлении ниже насыщенного, называют ненасыщенным.
9. Опыт показывает, что ненасыщенные пары подчиняются всем газовым законам, и тем точнее, чем дальше они от насыщения
10. от объема, от температуры, от вещества
11. Вес, или точнее масса, водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха Отношение величины абсолютной влажности воздуха при данной температуре к величине его влагоемкости при той же температуре называется относительной влажностью воздуха.
12. Точка Росы определяет то соотношение температуры и влажности воздуха и температуры поверхности, при котором на поверхности начинает конденсироваться вода.
13. Кипение и испарение - это процесс, при котором вещество переходит из жидкого состояния в газообразное состояние. Кипение отличается от испарения тем, что кипение происходит при определенной температуре и давлении, а испарение - без внешнего воздействия на вещество.
14. Кипит при 100, а замерзает при 0,
15. Паром шпариться опаснее только при условии, что масса пара равна массе кипятка. Тогда тело получит разные количества теплоты. От воды только при остывании её от 100 гр до температуры руки, а во втором случае добавится тепло, выделившееся при конденсации.
16. 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. Паром называется газообразное состояние вещества, температура которого меньше критической,
18. При температуре выше критической невозможно существование жидкости и газа,
19. Удельная теплота парообразования уменьшается с ростом температуры и при критической температуре становится равной нулю.
21. Поверхностное натяжение — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными. Сила поверхностного натяжения пропорциональна длине того участка контура, на который она действует.
22. с повышением температуры поверхностное натяже­ние жидкости линейно уменьшается
23. Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.