Презентация Учение об агрегатных состояниях вещества. Жидкое состояние. Твердое состояние. Плазма онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества 1.3.1. Основные понятия Жидкое агрегатное состояние является промежуточным между твердым и газообразным Жидкости имеют собственный объем Жидкости принимают форму сосуда, в котором находятся

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Близко расположенные молекулы жидкости могут образовывать упорядоченные структуры, содержащие несколько молекул. Это состояние называется ближним порядком. Ближний порядок — это упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая повторяется лишь на расстояниях, соизмеримых с расстояниями между частицами, то есть ближний порядок есть закономерность в расположении соседних частиц.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Факторы, влияющие на поведение жидкости: Химическая природа жидкости В неполярных жидкостях взаимодействия между молекулами слабые, поэтому по свойствам они ближе к газам В полярных жидкостях сильны взаимодействия между молекулами, поэтому такие жидкости по строению и свойствам ближе к твердым телам Внешние условия, в частности, температура Чем ниже температура и чем ближе температура жидкости к температуре ее кристаллизации, тем больше степень упорядоченности частиц и тем ближе свойства жидкости к свойствам твердых веществ Чем выше температура и чем ближе она к температуре кипения, тем больше сходства в поведении жидкостей и газов

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Типы связей в жидкостях между молекулами: Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия ориентационные силы (диполь-дипольные взаимодействия) дисперсионные силы (взаимодействия между неполярными молекулами) индукционные силы (взаимодействия между полярной и неполярной молекулами) Водородные связи

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества 1.3.2. Свойства жидкостей Плотность – масса единицы объема жидкости при данной температуре Плотность жидкостей в сотни и тысячи раз больше, чем плотность газов С увеличением температуры плотность всех жидкостей уменьшается (исключение – вода) Аномалии воды!!!

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Молярный объем жидкости Для разных жидкостей молярный объем различен!!! Например: для воды

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Поверхностное натяжение – это энергия, необходимая для образования новой поверхности. σ – коэффициент поверхностного натяжения А – работа, Дж S – площадь поверхности, м² Зависит от природы жидкости, природы граничащего с ней тела, температуры, наличия примесей в жидкости. Уменьшается с увеличением температуры и при добавлении поверхностно-активных веществ (ПАВ)

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Текучесть - способность изменять форму за малое время под действием даже малой силы. Благодаря этому свойству все жидкости льются в виде струй, разбрызгиваются каплями, принимают форму того сосуда, в который их нальют. Текучесть – величина, обратная вязкости.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Вязкость (внутреннее трение, сопротивляемость течению) – это сопротивление, возникающее внутри жидкости при перемещении с различными скоростями одних слоев ее относительно других. Вязкость – термодинамическое свойство текучего тела. Вязкость жидкости уменьшается с увеличением температуры (исключение – вода). Вязкость имеет важное значение в решении производственных вопросов, связанных с транспортировкой текучих материалов по трубопроводам, с перемешиванием жидкостей и газов, с движением судов, самолетов и т.п.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Динамическая вязкость (коэффициент внутреннего трения) µ F – сила сопротивления сдвигу, Н l – расстояние, l = 1м S – площадь поверхности, S = 1 м² v – скорость, v = 1 м/с Кинематическая вязкость ν – отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества 1.3.3. Парообразование Парообразование – переход вещества в газообразное состояние. Для жидкостей различают две формы парообразования: испарение и кипение. При испарении пар образуется только на свободной поверхности жидкости. Кипение – это процесс испарения жидкости, протекающий во всем её объеме.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества На скорость парообразования влияют: площадь свободной поверхности температура жидкости плотность пара над поверхностью, с которой происходит парообразование природа жидкости

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества 1.3.4. Конденсация Конденсацией называется переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое (конденсированное состояние) точка А – вещество в газообразном состоянии АВ – объем газа уменьшается, давление газа увеличивается, в цилиндре только газ точка В – начинается конденсация газа ВС – объем уменьшается, давление постоянно, происходит конденсация газа, образуется жидкость, в цилиндре жидкость + насыщенный пар точка C – конденсация закончилась, в цилиндре находится только жидкость CD – давление увеличивается, объем почти не меняется, жидкость сопротивляется сжатию

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Давление насыщенного пара Газ, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром. Слово "насыщенный" подчеркивает, что при данной температуре этот пар не может содержать большее число молекул, то есть иметь бóльшую плотность.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Давление насыщенного пара – одна из характеристик вещества. Для различных веществ это давление, как правило, различно. Вещества с малым значением давления насыщенного пара при нормальных условиях являются твердыми или жидкими; с большим значением – газообразными. При средних значениях вещество является либо легкоиспаряющейся жидкостью, либо легко сжижающимся газом.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Давление насыщенного пара растет с ростом температуры Кипение жидкости характеризуется равенством давления насыщенного пара и внешнего давления

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.3. Жидкое состояние вещества Зависимость температуры кипения от внешнего давления и от давления насыщенного пара: с ростом внешнего давления температура кипения увеличивается; давление насыщенного пара всегда растет с ростом температуры; увеличивая внешнее давление, можно повышать температуру кипения, но лишь до определённого предела — критической температуры и критического давления, выше которых исчезает граница раздела жидкой и газообразной фазы (флюидная жидкость). Критическая точка воды: Т=647К, р=218,3 бар

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твёрдое агрегатное состояние Твёрдое вещество имеет собственную форму и оказывает сопротивление всякому действию, направленному на изменение формы Высокая упорядоченность частиц (дальний порядок) Дальний порядок — это упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая повторяется на неограниченно больших расстояниях. Твердые вещества могут находиться в двух состояниях: кристаллическом аморфном

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твердое агрегатное состояние Кристаллические вещества: определенная и четко выраженная температура плавления определенная геометрическая форма кристаллов (кристаллическая решетка) Аморфные вещества: нет определенной и четко выраженной температуры плавления (при нагревании постепенно размягчаются, становятся все более текучими). даже при невысоких температурах обладают текучестью, поэтому их можно рассматривать как очень густые и вязкие жидкости. не имеют строгого порядка в расположении частиц с течением времени самопроизвольно переходят в кристаллическое состояние

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твердое агрегатное состояние Типы кристаллических решеток:

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твердое агрегатное состояние Кристалл – твердое тело, состоящее из упорядоченных, периодически повторяющихся в пространстве частиц Наименьшей структурной единицей кристалла является элементарная ячейка Частицы размещаются в ней согласно принципа наиболее плотной упаковки, при которой остается наименьшее по объему свободное пространство между этими частицами Основные элементарные ячейки: Кубическая Тетраэдрическая Гексагональная Ромбоэдрическая Орторомбическая Моноклинная Триклинная

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твердое агрегатное состояние Физические свойства кристаллических тел (такие, как прочность на разрыв, эластичность, тепло- и электропроводность, светопроницаемость и т.д.) неодинаковы в различных направлениях, но совпадают в параллельных направлениях. Такое свойство тел называется анизотропностью. Свойства аморфных тел однородны во всех направлениях, т.е. аморфные тела изотропны.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твердое агрегатное состояние Кристаллические тела делятся на монокристаллы и поликристаллы. Монокристаллы (монолитные, единые кристаллы) обладают периодически повторяющейся внутренней структурой во всем его объеме. Монокристаллы германия, кремния и др. используют для изготовления полупроводниковой аппаратуры Монокристаллы кварца, германия, фторида лития и др. используют в оптических узлах многих приборов. Монокристаллы алмаза используют при обработке особо твёрдых материалов Украшения – бриллианты, топазы, сапфиры, рубины и др. Поликристаллическое тело представляет собой совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов — кристаллитов. Каждый маленький монокристалл поликристаллического тела анизотропен, но поликристаллическое тело изотропно.

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.4. Твердое агрегатное состояние Кристаллогидраты солей – твердые соли, в состав ионных кристаллов которых входят молекулы воды Кристаллогидраты солей различаются по количеству кристаллизационной воды и по характеру связи молекул воды с другими частицами, составляющими кристалл (координационная, водородная связи) CaCl2•6H2O, CaCl2•4H2O, CaCl2•2H2O, Образование кристаллогидратов всегда сопровождается выделением теплоты Молекулы воды могут связываться как с катионами, так и с анионами

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.5. Жидкокристаллическое состояние вещества Жидкокристаллическим (мезоморфным) состоянием вещества называется такое состояние, свойства которого являются промежуточными между свойствами твердого кристалла и жидкости. Жидкие кристаллы сочетают в себе свойства как твердых кристаллических тел (наличие дальнего ориентационного порядка, оптические свойства – рассеяние, поляризация и преломление света, анизотропия), так и жидкостей (проявление текучести, вязкости)

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.5. Жидкокристаллическое состояние вещества

Содержание слайда: 1. Учение об агрегатных состояниях 1.6. Плазма Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы Основные свойства плазмы – высокая температура (от 10³ до 10⁹ К) и электропроводность, обусловленные интенсивным движением свободных заряженных частиц. Применяют плазму при горячей обработке металлов (плазменная сварка); для осуществления эндотермических реакций, которые не могут идти в других условиях (синтез NO, получение водорода из природного газа) и др.