Раздел молекулярной физики, изучающий свойства вещества на основе представлений об их молекулярном строении и определенных законах взаимодействия между атомами (молекулами) , из которых состоит вещество. Считается, что частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном движении и это их движение воспринимается как тепло. Молекулы взаимно притягиваются — в этом невозможно сомневаться.
Если бы на какое-то мгновение молекулы перестали притягиваться, то все жидкие и твердые тела распались бы и весь мир превратился в газ. Молекулы отталкиваются, и это несомненно, так как иначе жидкость сжималась бы так же легко, как и газ. Между молекулами действуют силы, во многом похожие на межатомные силы, о которых мы говорили выше. На больших расстояниях молекулы притягиваются слабо, при сближении сила их взаимодействия сначала растет, затем падает до нуля; при дальнейшем сближении молекулы отталкиваются. Кривая потенциальной энергии, которую мы только что рисовали для атомов, правильно передает и основные черты взаимодействия молекул. Однако между этими взаимодействиями имеются и существенные различия.
Сравним между собой, например, равновесное расстояние между атомами кислорода, образующими молекулу, и атомами кислорода двух соседних молекул, притянувшихся до равновесного расстояния. Различие будет очень заметным: атомы кислорода, образующие молекулу, устанавливаются на расстоянии 1,21 атомы кислорода разных молекул подойдут друг к другу на 2,8 . Равновесные расстояния атомов, связанных в молекулу, всегда меньше равновесных расстояний между теми же атомами, принадлежащими разным молекулам. На языке потенциальной кривой это значит: яма для атомов, связанных в молекулу, расположена ближе к началу координат, чем яма для атомов соседних молекул.
Итак, повторяем, атомы двух соседних молекул устанавливаются на более далеком расстоянии друг от друга, чем атомы, составляющие молекулу. Отсюда вытекает предположение, что молекулы легче оторвать друг от друга, чем атомы. Так оно и есть в действительности. Если энергия, необходимая для разрыва связи между атомами кислорода, образующими молекулу, равна, как говорилось выше, 116 тыс. калорий на моль, то энергия на «растаскивание» двух молекул кислорода равна всего 2 тыс. калорий на моль. Значит, на кривой потенциальной энергии молекул яма будет не только лежать дальше, но и будет менее глубокой.
Но этим не исчерпывается различие между взаимодействиями атомов, образующих молекулу, и взаимодействиями молекул. Химики показали, что атомы сцепляются в молекулу с ограниченным числом соседей. Если два атома водорода образовали молекулу, то третий атом уже не присоединится к ним для этой цели. Атом углерода не может образовать молекулу более чем с четырьмя соседями, и т. д. Это важное для химии свойство носит название валентности атомов.
Ничего подобного мы не находим в межмолекулярном взаимодействии. Притянув к себе одного соседа, молекула ни в какой степени не теряет своей «притягательной силы» . Подход соседей будет происходить до тех пор, пока хватит места.
Взаимодействие между молекулами может играть большую или меньшую роль в «жизни» молекул вещества. В свою очередь роль взаимодействия молекул вещества зависит от теплового движения. Чем тепловое движение интенсивнее, тем меньше проявляется молекулярное взаимодействие.
Три состояния вещества — газообразное, жидкое и твердое — различаются той ролью, которую играет в их существовании взаимодействие молекул.
1.Два резистори 3 і 2 Ом з’єднали паралельно та підключили до джерела 10 В та внутрішнім опором 0,8 Ом. Визначте струм через резистор 2 Ом. (3 А)
2. Гальванічний елемент дає на зовнішній опір R1=4 Ом струм в колі Ι1=0,2 А, а при опорі R2=7 Ом сила струму в колі становить Ι1=0,14 А. Який струм дає елемент, якщо його замкнути накоротко? ( 0,47 А)
3. Вольтметр,підключений до затискачів джерела струму ,показав 6 В. Коли до тих же затискачів підключили резистор, вольтметр став показувати 3 В.Що покаже вольтметр,якщо замість одного підключити два таких же резистори,з’єднаних паралельно? ( 2 В Примітка: ця відповідь виходить, якщо вважати вольтметр ідеальним )
4. Два елементи, ЕРС яких 1,9 В і 1,1 В, внутрішні опори 0,8 Ом і 0,1 Ом так з’єднані в батарею паралельно і замкнуті на зовнішній опір 10 Ом. Визначте силу струму в зовнішньому колі. (0,12 А. Примітка: ця відповідь виходить при з’єднанні елементів різноіменними полюсами )
5. Лампа,розрахована на напругу 127 В,споживає потужність 50 Вт. Який додатковий опір потрібно приєднати до лампи, щоб увімкнути її в мережу з напругою 220 В? (236 Ом)
6. ЕРС джерела струму дорівнює 2 В, внутрішній опір 1 Ом. Визначити опір зовнішнього кола,якщо в ньому виділяється потужність 0,75 Вт. (3 Ом)
7. Який струм піде по підвідних проводах при короткому замиканні,якщо на двох плитках з опорами R1=200 Ом та R2=500Ом, виділяється при черговому включенні однакова потужність 200 Вт? (1,63 А)
8. При зміні зовнішнього опору з 6 Ом до 21 Ом ККД схеми збільшується удвічі. Чому дорівнює внутрішній опір джерела струму? (14 Ом)
9. Два джерела з однаковими ЕРС 120 В з’єднані паралельно. Визначити напругу на затискачах джерел і потужність, яку розвиває кожне з них,якщо опір зовнішнього кола 10 ом, а внутрішній опір джерел 0,5 Ом і 0,6 Ом. (117 В; 766 Вт; 636 Вт))
10. № 11.8-11.12 (наш збірник)
11. За час 40 с у колі ,яке складається з трьох однакових провідників, з’єднаних паралельно і включених у мережу, виділилась певна кількість теплоти. За який час виділиться така ж кількість теплоти,якщо провідники з’єднати послідовно? (360 с)
12. Два чайники, кожен з яких споживає при напрузі 220 В потужність 400 Вт, закипають при послідовному і при паралельному ввімкненні за один і той же час. Чому дорівнює опір підвідних дротів? (121 Ом)
13. Електродвигун моделі електромобіля працює при напрузі 9 В. Модель масою 2 кг рухається з постійною швидкістю 1,5 м/с. Яка сила струму в електродвигуні, якщо ККД моделі дорівнює 75%, а коефіцієнт опору рухові 0,08? (0,36 А)
14. Електричний чайник нагріває 2 л води від 10 °С до 100 °С за З хв. Яка довжина нікелінового проводу, з якого виготовлений нагрівальний елемент? Площа перерізу проводу дорівнює 0,63 мм2, ККД чайника 80%, напруга в мережі 220 В. (14 м)
15. Вольтметром вимірюють напругу на провіднику. Опір вольтметра 4 кОм, а межа вимірювання 4 В. Коло вмикають у мережу з постійною напругою 24 В. Який додатковий опір слід приєднати до вольтметра, щоб він зміг працювати за такої напруги? (2·104 Ом)
Молекулы взаимно притягиваются — в этом невозможно сомневаться.
Если бы на какое-то мгновение молекулы перестали притягиваться, то все жидкие и твердые тела распались бы и весь мир превратился в газ. Молекулы отталкиваются, и это несомненно, так как иначе жидкость сжималась бы так же легко, как и газ. Между молекулами действуют силы, во многом похожие на межатомные силы, о которых мы говорили выше. На больших расстояниях молекулы притягиваются слабо, при сближении сила их взаимодействия сначала растет, затем падает до нуля; при дальнейшем сближении молекулы отталкиваются. Кривая потенциальной энергии, которую мы только что рисовали для атомов, правильно передает и основные черты взаимодействия молекул. Однако между этими взаимодействиями имеются и существенные различия.
Сравним между собой, например, равновесное расстояние между атомами кислорода, образующими молекулу, и атомами кислорода двух соседних молекул, притянувшихся до равновесного расстояния. Различие будет очень заметным: атомы кислорода, образующие молекулу, устанавливаются на расстоянии 1,21 атомы кислорода разных молекул подойдут друг к другу на 2,8 . Равновесные расстояния атомов, связанных в молекулу, всегда меньше равновесных расстояний между теми же атомами, принадлежащими разным молекулам. На языке потенциальной кривой это значит: яма для атомов, связанных в молекулу, расположена ближе к началу координат, чем яма для атомов соседних молекул.
Итак, повторяем, атомы двух соседних молекул устанавливаются на более далеком расстоянии друг от друга, чем атомы, составляющие молекулу. Отсюда вытекает предположение, что молекулы легче оторвать друг от друга, чем атомы. Так оно и есть в действительности. Если энергия, необходимая для разрыва связи между атомами кислорода, образующими молекулу, равна, как говорилось выше, 116 тыс. калорий на моль, то энергия на «растаскивание» двух молекул кислорода равна всего 2 тыс. калорий на моль. Значит, на кривой потенциальной энергии молекул яма будет не только лежать дальше, но и будет менее глубокой.
Но этим не исчерпывается различие между взаимодействиями атомов, образующих молекулу, и взаимодействиями молекул. Химики показали, что атомы сцепляются в молекулу с ограниченным числом соседей. Если два атома водорода образовали молекулу, то третий атом уже не присоединится к ним для этой цели. Атом углерода не может образовать молекулу более чем с четырьмя соседями, и т. д. Это важное для химии свойство носит название валентности атомов.
Ничего подобного мы не находим в межмолекулярном взаимодействии. Притянув к себе одного соседа, молекула ни в какой степени не теряет своей «притягательной силы» . Подход соседей будет происходить до тех пор, пока хватит места.
Взаимодействие между молекулами может играть большую или меньшую роль в «жизни» молекул вещества. В свою очередь роль взаимодействия молекул вещества зависит от теплового движения. Чем тепловое движение интенсивнее, тем меньше проявляется молекулярное взаимодействие.
Три состояния вещества — газообразное, жидкое и твердое — различаются той ролью, которую играет в их существовании взаимодействие молекул.
1.Два резистори 3 і 2 Ом з’єднали паралельно та підключили до джерела 10 В та внутрішнім опором 0,8 Ом. Визначте струм через резистор 2 Ом. (3 А)
2. Гальванічний елемент дає на зовнішній опір R1=4 Ом струм в колі Ι1=0,2 А, а при опорі R2=7 Ом сила струму в колі становить Ι1=0,14 А. Який струм дає елемент, якщо його замкнути накоротко? ( 0,47 А)
3. Вольтметр,підключений до затискачів джерела струму ,показав 6 В. Коли до тих же затискачів підключили резистор, вольтметр став показувати 3 В.Що покаже вольтметр,якщо замість одного підключити два таких же резистори,з’єднаних паралельно? ( 2 В Примітка: ця відповідь виходить, якщо вважати вольтметр ідеальним )
4. Два елементи, ЕРС яких 1,9 В і 1,1 В, внутрішні опори 0,8 Ом і 0,1 Ом так з’єднані в батарею паралельно і замкнуті на зовнішній опір 10 Ом. Визначте силу струму в зовнішньому колі. (0,12 А. Примітка: ця відповідь виходить при з’єднанні елементів різноіменними полюсами )
5. Лампа,розрахована на напругу 127 В,споживає потужність 50 Вт. Який додатковий опір потрібно приєднати до лампи, щоб увімкнути її в мережу з напругою 220 В? (236 Ом)
6. ЕРС джерела струму дорівнює 2 В, внутрішній опір 1 Ом. Визначити опір зовнішнього кола,якщо в ньому виділяється потужність 0,75 Вт. (3 Ом)
7. Який струм піде по підвідних проводах при короткому замиканні,якщо на двох плитках з опорами R1=200 Ом та R2=500Ом, виділяється при черговому включенні однакова потужність 200 Вт? (1,63 А)
8. При зміні зовнішнього опору з 6 Ом до 21 Ом ККД схеми збільшується удвічі. Чому дорівнює внутрішній опір джерела струму? (14 Ом)
9. Два джерела з однаковими ЕРС 120 В з’єднані паралельно. Визначити напругу на затискачах джерел і потужність, яку розвиває кожне з них,якщо опір зовнішнього кола 10 ом, а внутрішній опір джерел 0,5 Ом і 0,6 Ом. (117 В; 766 Вт; 636 Вт))
10. № 11.8-11.12 (наш збірник)
11. За час 40 с у колі ,яке складається з трьох однакових провідників, з’єднаних паралельно і включених у мережу, виділилась певна кількість теплоти. За який час виділиться така ж кількість теплоти,якщо провідники з’єднати послідовно? (360 с)
12. Два чайники, кожен з яких споживає при напрузі 220 В потужність 400 Вт, закипають при послідовному і при паралельному ввімкненні за один і той же час. Чому дорівнює опір підвідних дротів? (121 Ом)
13. Електродвигун моделі електромобіля працює при напрузі 9 В. Модель масою 2 кг рухається з постійною швидкістю 1,5 м/с. Яка сила струму в електродвигуні, якщо ККД моделі дорівнює 75%, а коефіцієнт опору рухові 0,08? (0,36 А)
14. Електричний чайник нагріває 2 л води від 10 °С до 100 °С за З хв. Яка довжина нікелінового проводу, з якого виготовлений нагрівальний елемент? Площа перерізу проводу дорівнює 0,63 мм2, ККД чайника 80%, напруга в мережі 220 В. (14 м)
15. Вольтметром вимірюють напругу на провіднику. Опір вольтметра 4 кОм, а межа вимірювання 4 В. Коло вмикають у мережу з постійною напругою 24 В. Який додатковий опір слід приєднати до вольтметра, щоб він зміг працювати за такої напруги? (2·104 Ом)
Объяснение: