ВЛАСТИВОСТІ ПАРИ, РІДИНИ І ТВЕРДИХ ТІЛ

1. Пароутворення - процес перетворення речовини з рідкого стану в газоподібний.

2. Види пароутворення: випаровування і кипіння.

3. Випаровування – процес пароутворення, що відбувається з поверхні речовини.

4. Механізм випаровування: відбувається при будь-якій температурі; під час випаровування поверхню рідини покидають найбільш швидкі молекули, які мають кінетичну енергіюдостатню для подолання сил молекулярної взаємодії; оскільки поверхню рідини покидають найбільш швидкі молекули, то середня кінетична енергія молекул рідини зменшується, а отже зменшується і температура рідини.

5. Чинники, що впливають на швидкість випаровування:

a) Температура: чим вища температура, тим швидше випаровується рідина.

b) Наявність вітру: вітер відносить молекули від поверхні рідини і не дає їм повернутись назад в рідину.

c) Площа поверхні: чим більша площа поверхні, тим більше швидких молекул виявиться біля поверхні речовини.

d) Рід роду речовини: чим сильніше притягуються молекули в рідині, тим повільніше вона випаровується.

6. Кипіння – інтенсивний процес пароутворення, що відбувається з середини рідини.

7. Температура кипіння – температура при якій рідина починає кипіти; це температура при якій тиск пари рідини, що є в повітряних бульбашках всередині рідини стає рівним атмосферному.

Змінюючи атмосферний тиск можна відповідно змінювати і температуру кипіння.

8. Механізм кипіння: якщопри нагрівання рідини її температура в нижніх шарах досягає температури кипіння, то бульбашки повітря, що є всередині рідини, розширюються до таких розмірів, що під впливом архімедової сили починають підніматись вгору. Якщо верхні шари рідини не прогріті до температури кипіння, то бульбашки охолоджуються і «захлопуються», тому перед закипанням чутний своєрідний шум. Коли вся рідина прогріється до температури кипіння, бульбашки підніматимуться до поверхні рідини, відкриватимуться і випускатимуть пару рідини в повітря. Під час кипіння температура рідини не змінюється, оскільки вся енергія яку отримує рідина йде на руйнування зв’язків між молекулами.

9. Конденсація -процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий.

Конденсація є зворотний процес в порівнянні з пароутворенням. Скільки тепла отримує речовина під час пароутворення, стільки ж само тепла віддає речовина внаслідок конденсації.

10. Динамічна рівновага пари і її рідини -це стан при якому кількість молекул, що покидають поверхню рідини, дорівнює кількості молекул, що в неї повертаються.

11. Насичена пара – пара, що перебуває в динамічній рівновазі зі своєю рідиною.

Насичена пара за даної температури має найбільшу можливу густину і чинить найбільший тиск.

12. Ненасичена пара – пара, що не перебуває в динамічній рівновазі зі своєю рідиною, тобто в такому випадку процес випаровування з поверхні рідини переважає процес конденсації.

13. Залежність тиску насиченої пари від температури: при зростанні температури тиск насиченої пари зростає більш інтенсивно ніж тиск ненасиченої пари (тобто у звичайного газу, відповідно до закону Шарля) ( ділянка АВ на графіку ). Це пояснюється тим, що при збільшенні температури пари тиск зростає не тільки за рахунок збільшення середньої квадратичної швидкості руху атомів і молекул речовини, але й за рахунок збільшення густини (а відповідно і концентрації) пари. Як тільки рідина, що є в посудині випарується і пара стане ненасиченою, то залежність тиску від температури матиме лінійний характер (ділянка ВС на графіку), відповідно до закону 0 Т

Шарля при ізохорному процесу.

14. Залежність тиску насиченої пари від об’єму: тиск насиченої пари не залежить від її об’єму, якщо змінюється об’єм пари, то на певний інтервал часу між рідиною та її парою порушується динамічна рівновага, але з часом система знову повертається в стан динамічної рівноваги.

15. Абсолютна вологість повітря -це фізична величина, що дорівнює масі водяної пари, що міститься в повітря за даної температури; це густина водяної пари, що є в повітрі

16. Парціальний тиск -це тиск, який чинить водяна пара, що є в повітрі, за відсутності інших газів.

17. Відносна вологість повітря -це фізична величина, що показує на скільки відсотків водяна пара, що є в повітрі близька до насичення і визначається відношенням парціального тиску водяної пари до тиску насиченої пари за тієї ж самої температури:

,

або відношенням абсолютної вологості до густини насиченої пари за даної

температури

18. Точка роси – це температура при якій водяна пара, що є в повітрі стає насиченою.

За точкою роси, скориставшись таблицею залежності можна визначити парціальний тиск або абсолютну вологість повітря.

19. Прилади для вимірювання відносної вологості:

a) Конденсаційний гігрометр

b) Волосяний гігрометр

c) Психрометр.

20. Способи збільшення відносної вологості повітря:

a) Випарувати додаткову певну масу води;

b) Знизити температуру

21. Особливості поверхневого шару рідини. На молекулу В, яка знаходиться всередині рідини і з усіх боків оточена іншими молекулами, рівнодійна сил міжмолекулярної взаємодії рівна нулю, оскільки притягання з боку інших молекул рівномірно розподілене по всіх напрямках. Якщо молекула знаходиться на поверхні рідини (молекула А), то знизу від неї знаходяться молекули рідини, а зверху молекули пари цієї рідини, яких значно менше, тому рівнодійна сил міжмолекулярної взаємодії, що діють на цю молекулу вже не буде рівною нулю, а буде спрямована в середину рідини. Внаслідок такої взаємодії на поверхні рідини завжди знаходиться мінімально можлива кількість молекул, тобто рідина завжди намагається скоротити площу своєї поверхні до мінімуму.

22. Поверхневий натяг – фізична величина, що є кількісною характеристикою властивостей поверхневого шару рідини і показує, яка сила поверхнвого натягу діє на одиницю довжини межі поверхневого шару рідини.

Поверхневий натяг – фізична величина, що є кількісною характеристикою властивостей поверхневого шару рідини і показує, яку потенціальну енергію має одиниця площі поверхневого шару рідини.

23. Чинники, що впливають на значення поверхневого натягу рідини:

a) Температура (при збільшенні температури рідини збільшується середня відстань між її частинками, а, отже, сили молекулярного притягання зменшуються, а значить зменшується і значення поверхневого натягу).

b) Від домішок (речовини, які послаблюють поверхневий натяг рідини називають поверхнево-активними).

24. Сила поверхневого натягу - це сила, що діє вздовж поверхні рідини, перпендикулярно до лінії, що обмежує її поверхню і намагається скоротити поверхню рідини до мінімуму.

- поверхневий натяг рідини

- довжина лінії, що обмежує поверхню рідини.

25. Потенціальна енергія молекул поверхневого шару рідини – це енергія, яку мають молекули поверхні рідини внаслідок наявності відмінної від нуля рівнодійної сили міжмолекулярної взаємодії.

- поверхневий натяг рідини

- площа поверхні рідини

26. Методи визначення поверхневого натягу

a) Метод крапель

b) Метод відриву кільця

c) По підняттю рідини по капіляру

27. Причини виникнення явищ змочування і незмочування рідиною поверхні твердого тіла: пояснюються взаємодією молекул поверхні рідини з молекулами твердого тіла на межі їх дотику.

28. Змочування рідиною поверхні твердого тіла пояснюється тим, що зчеплення між молекулами рідини і твердого тіла сильніше за притягання між частинками рідини.

В цьому випадку рідина розтікається по поверхні

твердого тіла і кут між поверхнею рідини і

поверхнею твердого тіла буде гострим

29. Незмочування рідиною поверхні твердого тіла пояснюється тим, що зчеплення між молекулами рідини і твердого тіла слабше за притягання між частинками рідини. В цьому випадку рідина «збирається» в

Краплинку і кут між поверхнею рідини і

поверхнею твердого тіла буде тупим

30. Практичне значення явищ змочування і незмочування рідиною поверхні твердого тіла: враховується при склеюванні, паянні, фарбуванні, змащення тертьових поверхонь, флотації (збагачення руд цінною породою).

31. Меніск – викривлена поверхня рідини внаслідок змочування чи незмочування рідиною поверхні твердого тіла.

Якщо рідина не змочує поверхню твердого тіла, то меніск

такої рідини має опуклу форму (див. рис. а), а якщо рідина

змочує поверхню твердого тіла, то меніск такої рідини а) б)

навпаки має увігнуту форму (див. рис. б)

32. Капіляр – трубка, що має дуже малий поперечний переріз.

33. Капілярні явища – явища підняття (опускання) рідини по капіляру, спричинене дією лапласівського тиску.

34. Лапласівський тиск – тиск, який виникає внаслідок дії сил поверхневого натягу і спрямований на вирівнювання поверхні рідини (зведення поверхні рідини до мінімального значення)

Якщо розглянути притягання двох півкуль рідини внаслідок

поверхневого натягу, то додатковий (лапласівський) тиск можна

обчислити за формулою

35. Пояснення капілярних явищ. Рідина буде підніматись по капіляру до тих пір, поки дія лапласівського тиску не буде скомпенсована ваговим тиском рідини, тобто поки дія сил поверхневого натягу рідини (які намагаються зробити поверхню рідини рівною і горизонтальною – тобто найменшої площі) не буде скомпенсована дією сили тяжіння, тобто

36. Висота підняття рідини по капіляру :

-поверхневий натяг

- густина рідини

- радіус капіляра

- прискорення вільного падіння

З формули видно, що чим більша густина речовини і радіус капіляра, тим

меншою буде висота підняття рідини по капіляру (оскільки в такому випадку

збільшується маса рідини, що припадає на одиницю висоти капіляра), і чим

більший поверхневий натяг рідини, тим більшою буде висота підняття рідини по

капіляру (оскільки в даному випадку збільшується сила поверхневого натягу)

37. Явища капілярності в природі і техніці: надходження поживних речовин з грунту в стебла, підняття вологи з глибин шарів грунту, застосування промокального паперу, серветок.

38. Кристалічні тіла – тіла, молекули яких розташовуються в певному строгому порядку, утворюють періодично повторювану внутрішню структуру і взаємодіють зі значними силами міжмолекулярної взаємодії Можна виділити маленький об'єм (елементарну комірку), завдяки якій можна побудувати весь кристал, як будинок із цегли. Елементарна комірка може мати форму куба, паралелепіпеда, призми тощо. Кристали зберігають сталими не лише об’єм але й форму, мають певну температуру плавлення незмінну при сталому тиску. Кристалічні тіла можуть бути монокристалами і полікристалами.

39. Монокристал – кристалічне тіло, яке складається з одного суцільного кристалу. Монокристали за зовнішнім виглядом відрізняються від інших тіл правильною геометричною формою (візерунки на вікнах під час морозу, правильні форми сніжинок, кристалів кухонної солі, гірського кришталю тощо)... Основна властивість монокристалів – анізотропія їх властивостей.

40. Анізотропія властивостей – неоднаковість фізичних

властивостей (механічних, теплових, електричних,

магнітних, оптичних) у різних напрямках.

Анізотропія властивостей кристалів пояснюється тим,

що по різних напрямках відстань між молекулами

кристалу різна, а отже і швидкість поширення а в с