Помощь по Физике

Молекулярное строение вещества Является ли вещество сплошным или в нем есть промежутки? Для решения этого вопроса вспомним некоторые факты из физики, относящиеся к газам. Очень важен из них тот, что всякий газ может быть сжат в весьма сильной степени. Нажимая поршнем на находящийся в цилиндре газ, мы можем уменьшить его объем во много раз. В приборах, выдерживающих сильное давление, можно сжать кислород до объема, в 200 раз меньшего, чем объем, занимаемый этим самым количеством газа при нормальных условиях. Когда сжимаем газ, количество его остается неизменным, т. к. выхода для газа нигде нет. Вместе с тем мы видим, что объем, занимаемый газом, при этом все время уменьшается. Куда же девается газ при сжатии? Где умещается, например, тот газ, который до сжатия занимал объем аб (рис. 1)? Рис. 1. Уменьшение объема при сжатии газов Ясно, что эта часть газа при сжатии была как бы вдавлена в ту часть газа, которая занимала объем бв. Но тогда это указывает, что газ не сплошь заполняет занимаемое им пространство, что в нем существуют какие-то промежутки, в которых могут расположиться частицы такого же или другого газа. Промежутки между частицами газов особенно ясно обнаруживаются при диффузии газов. Мы знаем, что пары брома проникают в находящийся над ними воздух, совершенно равномерно окрашивая его. Это указывает на то, что пустые промежутки находятся не в каком-либо одном месте газа, а распределены равномерно по всей его массе. Если в газе имеются промежутки между частицами, то, очевидно, эти частицы отделены друг от друга. Далее, из того, что газ может быть очень сильно сжат, мы заключаем, что сами частицы занимают очень незначительный объем по сравнению со всем объемом, занятым газом. Если существование промежутков в газах, отделяющих их частицы друг от друга, не вызывает у нас сомнений, то может показаться странным утверждение, что такого рода промежутки существуют также в жидких и твердых веществах. А это действительно так. Доказательством может прежде всего служить способность таких веществ сжиматься и расширяться. В приборе, изображенном на рис. 2, можно проверить способность жидких веществ к сжатию и расширению. Рис. 2. Прибор для проверки сжатия и расширения жидкостей В пробирку до самого края наливают одну из жидкостей — спирт или керосин. Затем закрывают пробкой с трубочкой так, чтобы вся пробирка осталась заполненной жидкостью и часть ее вошла в трубочку. При помощи каучукового колечка отмечают уровень жидкости в трубочке, помещают пробирку в охладительную смесь или в ледяную воду. Очень скоро можно заметить, что жидкость, охлаждаясь, уменьшается в объеме. Рассуждая здесь, как и в случае газов, мы приходим к убеждению, что и в жидкостях есть промежутки, не заполненные веществами. Точно так же и диффузия веществ в жидкости служит доказательством этого. Ясно, что одно вещество может проникнуть в другое лишь в том случае, если последнее не является сплошным. Если бы вещество было сплошным, не имело бы промежутков, то другое вещество не могло бы в нем поместиться, ибо одно и то же пространство не могут занимать одновременно два тела. Уже на основании того, что такие вещества, как перманганат калия и медный купорос, равномерно распределяются в воде, мы можем утверждать, что и твердые вещества построены из отдельных частичек, которые и располагаются между частицами воды. Есть и другие подтверждающие это данные. Но нам придется здесь ограничиться только лишь описанием соответствующих опытов, т. к. проделать их не представляется возможным. Опыты эти заключались в том, что два куска различных металлов, например золота и свинца, плотно прижимали друг к другу. Когда через несколько лет исследовали эти куски, то оказалось, что частицы золота проникли в глубь свинца на 5 мм и свинец проник в золото. Процесс проникновения частиц одного металла в другой идет медленно при обычной температуре, но его можно значительно ускорить, повышая температуру.

что именно нужно?