Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
30
Добавлен:
08.03.2015
Размер:
194.56 Кб
Скачать

Лекция 13

8. Жидкое состояние

8.1.Строение жидкостей

Жидкое состояние, занимая промежуточное положение между газами и кристаллами, сочетает в себе некоторые черты обоих этих состояний. В частности, для жидкостей, как и для кристалли­ческих тел, характерно наличие определенного объема, и вместе с тем жидкость, подобно газу, принимает форму того сосуда, в ко­тором она находится. Далее, для кристаллического состояния характерно упорядоченное расположение частиц (атомов или моле­кул), в газах в этом смысле царит полный хаос. В отношении характера расположения частиц жидкости также занимают промежуточное положение. В рас­положении частиц жидкости наблюдается так называемый ближ­ний порядок. Это означает, что по отношению к любой час­тице расположение ближайших к ней соседей является упорядочен­ным. Однако по мере удаления от данной частицы расположение по отношению к ней других частиц становится все менее упорядочен­ным, и довольно быстро порядок в расположении частиц полностью исчезает. В кристаллах имеет место дальний порядок: упорядоченное расположение частиц по отношению к любой частице наблюдается в пределах значительного объема.

Наличие в жидкостях ближнего порядка служит причиной того, что структуру жидкостей называют квазикристалличе­ской (кристаллoподобной).

Из-за отсутствия дальнего порядка жидкости, за немногими исключениями, не обнаруживают анизотропии, характерной для кристаллов с их правильным расположением частиц. В жидкостях с удлиненными молекулами наблюдается одинаковая ориентация молекул в пределах значительного объема, чем обусловливается анизотропия оптических и некоторых других свойств. Такие жидко­сти получили название жидких кристаллов. У них упо­рядочена только ориентация молекул, взаимное же расположение молекул, как и в обычных жидкостях, дальнего порядка не обна­руживает.

Промежуточным положением жидкостей обусловлено то обстоятельство, что жидкое состояние оказывается особенно сложным по своим свойствам. Поэтому его теория гораздо менее развита, чем теория кристаллического и газообразного состояний. До сих пор нет вполне законченной и общепризнанной теории жидкостей. Согласно Я. И Френкелю, тепловое движение в жидкостях имеет сле­дующий характер. Каждая молекула в течение некоторого времени колеблется около определенного положения равновесия. Время от времени молекула меняет место равновесия, скачком перемещаясь в новое положение, отстоящее от предыдущего на расстояние порядка размеров самих молекул. Таким образом, молекулы лишь медленно перемещаются внутри жидкости, пребывая часть времени около определенных мест. Длительности этих стоянок весьма различны и беспорядочно чередуются друг с другом, но средняя длительность колебаний около одного и того же положения равновесия оказывается у каждой жидкости определен­ной величиной, резко убывающей при повышении температуры. В связи с этим при повышении температуры сильно возрастает подвижность молекул, что в свою очередь влечет за собой уменьше­ние вязкости жидкостей.

Существуют твердые тела, которые во многих отношениях ока­зываются ближе к жидкостям, чем к кристаллам. Такие тела, на­зываемые аморфными, не обнаруживают анизотропии. В рас­положении их частиц имеется, как и у жидкостей, только ближний порядок. Переход от аморфного твердого тела к жидкости при нагре­вании осуществляется непрерывно, в то время как переход от крис­талла к жидкости совершается скачком. Все это дает основание рассматривать аморфные твердые тела как переохлажденные жидкости, частицы которых вследствие сильно возросшей вязкости имеют ограниченную по­движность. Типичным примером аморфного твердого тела служит стекло. К числу аморфных тел относятся также смолы, битумы и т. п.

Соседние файлы в папке мкт физика