Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

5. ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ ТІЛ

— Зберігають форму.

— Зберігають об'єм.

— Характер молекулярного руху: коливання атомів чи молекул біля положення рівноваги.

5.1. КРИСТАЛІЧНІ ТА АМОРФНІ ТІЛА. ЇХ ВЛАСТИВОСТІ

Розрізняють кристалічні та аморфні тверді тіла.

У аморфних тіл зберігається ближній порядок у розташуванні атомів, але відсутній дальній. Звідси випливають властивості аморфних тіл:

1. Вони не мають температури плавлення, оскільки немає кристалічної ґратки. При нагріванні вони розм’якшуються.

2. Вони ізотропні: їхні фізичні властивості однакові в усіх напрямках.

До аморфних тіл належать смола, скло, пластмаси.

Кристали — це тверді тіла, атоми й молекули яких займають певне, упорядковане положення в просторі. Наслідком упорядкованого розміщення атомів у кристалі є геометрична правильність його внутрішньої будови.

Властивості кристалів:

1. Анізотропія фізичних властивостей (їх залежність від вибраного в кристалі напряму).

2. Наявність температури плавлення. Кристалічне тіло, досягаючи температури плавлення, починає плавитись. Уся енергія, що підводиться до тіла, витрачається на збільшення потенціальної енергії взаємодії молекул при руйнуванні кристалічних ґраток, а кінетична енергія молекул стабільна, тому температура тіла при плавленні не змінюється.

3. Властивості кристала зумовлюються не лише тим, із яких атомів він складається, але й видом кристалічних ґраток. Наприклад, з тих самих атомів Карбону складаються алмаз (18, а) і графіт (рис. 18, б), але фізичні властивості у них різні.

Рис. 18

Графік залежності температури від часу для кристалічного тіла (наприклад льоду, якщо p _атм = 10⁶ Па) зображений на рис. 19.

Рис. 19

Одиночні кристали — монокристали. Тверде тіло, яке складається з великої кількості маленьких кристалів, називають полікристалом (наприклад, метали, цукор). Полікристалам властива ізотропія.

Вузол кристалічних ґраток — точка, відносно якої атом (молекула) здійснює коливання.