Какое свойство одинаковое для газов и жидкостей

Теория строения жидкостей: сравнение со структурой газов и твердых тел Строение (структура) жидкостей. Структура жидкостей является в настоящее время предметом пристального изучения физико-химиков. Для исследований в этом направлении используются самые современные методы, включая спектральные (ИК, ЯМР, рассеивание света различных длин волн) , рассеивание ренгеновских лучей, квантово-механических и статистических методов расчета и т. д. Теория жидкостей разработана гораздо хуже, чем газов, поскольку свойства жидкостей зависят от геометрии и полярности взаимно близко расположенных молекул. Кроме того, отсутствие определенной структуры жидкостей затрудняет их формализованное описание – в большинстве учебников жидкостям уделено гораздо меньше места, чем газам и твердым кристаллическим веществам. Каковы же особенности каждого из трех агрегатных состояний вещества: твердого тела, жидкости и газа. (таблица)
1) Твердое: тело сохраненяет объем и форму
2) Жидкость сохраняют объем, но легко меняют форму.
3) Газ не имеют ни формы ни объема.

Эти состояния одного и того же вещества различаются не сортностью молекул (она одинакова) , а тем как молекулы расположены и движутся.
1) В газах расстояние между молекулами много больше размеров самих молекул
2) Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния и жидкость в обычных условиях сохраняет свой объем.
3) Частицы твердых тел расположены в определенном порядке. Каждая из частиц движется около определенной точки в кристаллической решетке, подобно маятнику часов, т. е. колеблется.
При понижении температуры жидкости затвердевают, а при повышении выше температуры кипения переходят в газообразное состояние. Уже этот факт указывает на то, что жидкости занимают промежуточное положение между газами и твердыми телами, отличаясь от того и другого. Однако жидкость имеет черты сходства с каждым из этих состояний.
Существует такая температура, при которой граница между газом и жидкостью полностью исчезает. Это, так называемая, критическая точка. Для каждого газа известна температура, выше которой он не может быть жидким ни при каком давлении; при этой критической температуре исчезает граница (мениск) между жидкостью и ее насыщенным паром. Существование критической температуры («температуры абсолютного кипения») установил Д. И. Менделеев в 1860 г. Второе свойство, объединяющее жидкости и газы – это изотропность. Т. е. , на первый взгляд можно предположить, что жидкости ближе к газам, чем к кристаллам. Так же как и газы, жидкости изотропны, т. е. их свойства во всех направлениях одинаковы. Кристаллы, напротив, анизотропны: показатель преломления, сжимаемость, прочность и многие другие свойства кристаллов в разных направлениях оказываются различными. Твердые кристаллические вещества обладают упорядоченной структурой с повторяющимися элементами, что позволяет исследовать их методом дифракции рентгеновских лучей (метод рентгеноструктурного анализа, используется с 1912 г.) .

Что общего у жидкостей и газов?
А) Изотропность. Свойства жидкости, как и у газов, одинаковы во всех направлениях, т. е. изотропны, в отличие от кристаллов, которые анизотропны.
Б) Жидкости, подобно газам, не имеют определенной формы и принимают форму сосуда (низкая вязкость и высокая текучесть) . Уже из этого примера можно заключить, что ка

II. ЖИДКОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА

1. СРАВНЕНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ СО СВОЙСТВАМИ ГАЗОВ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Жидкости по своим свойствам занимают промежуточное положение между газами и твердыми телами. Вряд ли имеет смысл обсуждать вопрос о том, к чему ближе свойства жидкостей: к свойствам ли соответствующего пара или твердого тела. Ответ на этот вопрос будет зависеть от того, при какой температуре и давлении производят это сравнение.

Если производить сравнение при температуре, близкой к температуре кристаллизации вещества, то жидкость будет иметь больше сходства с твердым телом.

Действительно, при плавлении твердого тела объем изменяется незначительно. Для большинства веществ это изменение составляет около 10%. Следовательно, при плавлении не может произойти больших изменений в расположении молекул вещества, бывшего до того твердым телом. К этому необходимо добавить, что теплоемкость жидкости при температуре плавления близка к теплоемкости соответствующего твердого тела, что свидетельствует о сходстве в характере движения частиц вещества в этих двух состояниях. Поскольку расположение частиц материи и их движение при плавлении твердого тела изменяются незначительно, то очевидно, что в жидкостях при этих условиях должны сохраняться некоторые черты упорядоченного расположения частиц, характерные для твердого тела.

В настоящее время имеются экспериментальные доказательства наличия частичной упорядоченности в расположении молекул жидкости при температурах, близких к температуре кристаллизации.

Сближает жидкости с твердыми телами также их способность сопротивляться растяжению, если только предупредить образование пара. Для того чтобы разорвать жидкость без образования паровой фазы, подчас необходимы большие усилия. Жидкость может существовать в растянутом состоянии, о котором говорилось уже при обсуждении уравнения Ван-дер-Ваальса.

Следует, однако, отметить, что наряду с чертами сходства с твердыми телами жидкости обладают одновременно физическими свойствами, отличными от свойств твердых тел. Жидкости изотропны, т. е. их физические свойства не зависят от направления, в то время как свойства кристаллических твердых тел зависят от направления.

Кроме того, жидкости отличаются от твердых тел текучестью. Частицы, образующие жидкость, могут легко перемещаться одна относительно другой. Можно представить себе некую идеальную, крайне текучую жидкость, для которой модуль сдвига будет равен нулю, т. е. у которой перемещение частиц не будет требовать никакого усилия.

Как сказано выше, свойства жидкостей зависят от температуры, и отмеченные черты сходства жидкостей с твердыми телами с повышением температуры постепенно уступают место все более усиливающемуся сходству жидкости с соответствующим паром. Если изучать свойства жидкости, находящейся в равновесии с паром при температурах, близких к критическим, то придется отметить, что при этих условиях сходными оказываются уже плотности жидкости и пара, а не плотности жидкости и твердого тела. В данном случае на первый план выступают черты сходства жидкого и парообразного состояний вещества.

Исторически первоначально большее значение придавалось сходству между жидкостью и паром. Жидкость рассматривалась как сильно сжатый газ.

В последнее время иногда наблюдается обратная тенденция: подчеркивается преимущественно сходство жидкости с твердыми телами. Взятые в своих крайних формах, обе тенденции неверны. Жидкое состояние — это промежуточное состояние, в котором свойства вещества по мере возрастания температуры переходят от свойств твердого тела к свойствам соответствующего пара, что неразрывно связано с соответствующим изменением молекулярного строения.

Из сказанного выше становится ясной трудность исчерпывающего определения понятия жидкого состояния.

В дальнейшем изложении мы будем считать, что жидкость отличается от газов тем, что ей всегда можно предоставить объем, достаточно большой для того, чтобы она занимала бы его не полностью, в то время как газ или пар всегда занимают полностью предоставленный им объем.

Таким образом, жидкость, как и твердое тело, будет отличаться от пара или газа наличием свободной поверхности.