Modele budowy gazów, cieczy i ciał stałych

Wszystkie substancje mogą istnieć w trzech stany skupienia.

Gaz – stan fizyczny, w którym substancja nie ma określonej objętości i kształtu. W gazach cząstki substancji są usuwane na odległości znacznie przekraczające wielkość cząstek. Siły przyciągania między cząstkami są małe i nie mogą utrzymać ich blisko siebie. Energię potencjalną oddziaływania cząstek uważa się za równą zeru, to znaczy jest znacznie mniejsza niż energia kinetyczna ruchu cząstek. Cząsteczki rozpraszają się chaotycznie, zajmując całą objętość naczynia, w którym znajduje się gaz. Trajektorie cząstek gazu są przerywane linie(od jednego uderzenia do drugiego cząstka porusza się równomiernie i prostoliniowo). Gazy można łatwo sprężyć.

Płyn- stan skupienia, w którym substancja ma określoną objętość, ale nie zachowuje swojego kształtu. W cieczach odległości między cząstkami są porównywalne z wielkością cząstek, dlatego siły oddziaływania pomiędzy cząstkami w cieczach są duże. Energia potencjalna oddziaływania cząstek jest porównywalna z ich energią kinetyczną. Ale to nie wystarczy do uporządkowanego układu cząstek. W cieczach obserwuje się jedynie wzajemną orientację sąsiadujących cząstek. Cząsteczki cieczy wykonują chaotyczne oscylacje wokół pewnych położeń równowagi i po pewnym czasie zamieniają się miejscami z sąsiadami. Skoki te wyjaśniają płynność cieczy.

Solidny- stan skupienia, w którym substancja ma określoną objętość i zachowuje swój kształt. W ciałach stałych odległości między cząstkami są porównywalne z wielkością cząstek, ale mniejsze niż w cieczach, dlatego siły oddziaływania między cząstkami są ogromne, co pozwala substancji zachować swój kształt. Energia potencjalna oddziaływania cząstek jest większa od ich energii kinetycznej, dlatego w ciałach stałych istnieje uporządkowany układ cząstek, zwany siecią krystaliczną. Cząstki ciał stałych wykonują chaotyczne oscylacje wokół położenia równowagi (węzła sieci krystalicznej) i bardzo rzadko zamieniają się miejscami z sąsiadami. Kryształy mają charakterystyczna właściwość– anizotropia – zależność właściwości fizycznych od wyboru kierunku w krysztale.

Struktura gazów, cieczy i ciała stałe.

Podstawowe zasady teorii kinetyki molekularnej:

Wszystkie substancje składają się z cząsteczek, a cząsteczki składają się z atomów,

atomy i cząsteczki są w ciągłym ruchu,

Pomiędzy cząsteczkami występują siły przyciągania i odpychania.

W gazy cząsteczki poruszają się chaotycznie, odległości między cząsteczkami są duże, siły molekularne małe, gaz zajmuje całą zapewnioną mu objętość.

W płyny cząsteczki ułożone są w sposób uporządkowany tylko na małych odległościach, a przy dużych odległościach porządek (symetria) układu zostaje naruszony – „porządek krótkiego zasięgu”. Siły przyciągania molekularnego utrzymują cząsteczki blisko siebie. Ruch cząsteczek to „przeskakiwanie” z jednej stabilnej pozycji do drugiej (zwykle w obrębie jednej warstwy). Ten ruch wyjaśnia płynność cieczy. Ciecz nie ma kształtu, ale ma objętość.

Ciała stałe to substancje zachowujące swój kształt, podzielone na krystaliczne i amorficzne. Krystaliczne ciała stałe ciała posiadają sieć krystaliczną, w węzłach której mogą znajdować się jony, cząsteczki lub atomy. Oscylują one względem stabilnych położeń równowagi. Sieci krystaliczne mają w całej objętości regularną strukturę – „porządek dalekiego zasięgu”.

Ciała amorficzne zachowują swój kształt, ale nie mają sieci krystalicznej i w rezultacie nie mają wyraźnej temperatury topnienia. Nazywa się je zamrożonymi cieczami, ponieważ podobnie jak ciecze mają porządek molekularny „krótkiego zasięgu”.

Siły oddziaływania molekularnego

Wszystkie cząsteczki substancji oddziałują ze sobą poprzez siły przyciągania i odpychania. Dowody interakcji cząsteczek: zjawisko zwilżania, odporność na ściskanie i rozciąganie, niska ściśliwość ciał stałych i gazów itp. Przyczyną interakcji cząsteczek są oddziaływania elektromagnetyczne naładowanych cząstek w substancji. Jak to wyjaśnić? Atom składa się z dodatnio naładowanego jądra i ujemnie naładowanej powłoki elektronowej. Ładunek jądra jest równy całkowitemu ładunkowi wszystkich elektronów, zatem atom jako całość jest elektrycznie obojętny. Cząsteczka składająca się z jednego lub więcej atomów jest również elektrycznie obojętna. Rozważmy interakcję między cząsteczkami na przykładzie dwóch stacjonarnych cząsteczek. Siły grawitacyjne i elektromagnetyczne mogą istnieć pomiędzy ciałami w przyrodzie. Ponieważ masy cząsteczek są niezwykle małe, można zignorować znikome siły oddziaływania grawitacyjnego między cząsteczkami. Na bardzo dużych odległościach nie ma również oddziaływania elektromagnetycznego pomiędzy cząsteczkami. Ale w miarę zmniejszania się odległości między cząsteczkami cząsteczki zaczynają się orientować w taki sposób, że ich boki zwrócone do siebie będą miały ładunki o różnych znakach (ogólnie cząsteczki pozostają obojętne), a między cząsteczkami powstają siły przyciągające. Przy jeszcze większym spadku odległości między cząsteczkami siły odpychające powstają w wyniku oddziaływania ujemnie naładowanych powłok elektronowych atomów cząsteczek. W rezultacie na cząsteczkę działa suma sił przyciągania i odpychania. Na dużych dystansach dominuje siła przyciągania (w odległości 2-3 średnic cząsteczki przyciąganie jest maksymalne), na małych dystansach siła odpychania. Istnieje odległość między cząsteczkami, przy której siły przyciągające zrównują się z siłami odpychającymi. To położenie cząsteczek nazywa się pozycją stabilnej równowagi. Cząsteczki znajdujące się w pewnej odległości od siebie i połączone siłami elektromagnetycznymi mają energię potencjalną. W stabilnej pozycji równowagi energia potencjalna cząsteczek jest minimalna. W substancji każda cząsteczka oddziałuje jednocześnie z wieloma sąsiednimi cząsteczkami, co wpływa również na wartość minimalnej energii potencjalnej cząsteczek. Ponadto wszystkie cząsteczki substancji są w ciągłym ruchu, tj. mają energię kinetyczną. Zatem strukturę substancji i jej właściwości (ciała stałe, ciekłe i gazowe) określa zależność między minimalną energią potencjalną oddziaływania cząsteczek a rezerwą energii kinetycznej ruchu termicznego cząsteczek.

Budowa i właściwości ciał stałych, ciekłych i gazowych

Strukturę ciał wyjaśnia wzajemne oddziaływanie cząstek ciała i charakter ich ruchu termicznego.

Solidny

Ciała stałe mają stały kształt i objętość i są praktycznie nieściśliwe. Minimalna energia potencjalna interakcji między cząsteczkami jest większa niż energia kinetyczna cząsteczek. Silne oddziaływanie cząstek. Ruch termiczny cząsteczek w ciele stałym wyraża się jedynie drganiami cząstek (atomów, cząsteczek) wokół stabilnego położenia równowagi.

Ze względu na duże siły przyciągania cząsteczki praktycznie nie mogą zmienić swojego położenia w materii, co wyjaśnia niezmienność objętości i kształtu ciał stałych. Większość ciał stałych ma przestrzennie uporządkowany układ cząstek, które tworzą regularną sieć krystaliczną. Cząsteczki materii (atomy, cząsteczki, jony) zlokalizowane są w wierzchołkach – węzłach sieci krystalicznej. Węzły sieci krystalicznej pokrywają się z położeniem stabilnej równowagi cząstek. Takie ciała stałe nazywane są krystalicznymi.

Płyn

Ciecze mają określoną objętość, ale nie mają własnego kształtu; przyjmują kształt naczynia, w którym się znajdują. Minimalna energia potencjalna interakcji między cząsteczkami jest porównywalna z energią kinetyczną cząsteczek. Słabe oddziaływanie cząstek. Ruch termiczny cząsteczek w cieczy wyraża się drganiami wokół stabilnej pozycji równowagi w objętości dostarczanej cząsteczce przez sąsiadów. Cząsteczki nie mogą swobodnie poruszać się po całej objętości substancji, ale możliwe jest przejście cząsteczek do sąsiednich miejsc. Wyjaśnia to płynność cieczy i zdolność do zmiany jej kształtu.

W cieczach cząsteczki są dość mocno powiązane ze sobą siłami przyciągania, co wyjaśnia niezmienność objętości cieczy. W cieczy odległość między cząsteczkami jest w przybliżeniu równa średnicy cząsteczki. Kiedy odległość między cząsteczkami maleje (ściskanie cieczy), siły odpychania gwałtownie rosną, w związku z czym ciecze stają się nieściśliwe. Pod względem budowy i charakteru ruchu termicznego ciecze zajmują pozycję pośrednią pomiędzy ciałami stałymi i gazami. Chociaż różnica między cieczą a gazem jest znacznie większa niż między cieczą a ciałem stałym. Na przykład podczas topienia lub krystalizacji objętość ciała zmienia się wielokrotnie mniej niż podczas parowania lub kondensacji.

Gazy nie mają stałej objętości i zajmują całą objętość naczynia, w którym się znajdują. Minimalna energia potencjalna interakcji między cząsteczkami jest mniejsza niż energia kinetyczna cząsteczek. Cząsteczki materii praktycznie nie oddziałują. Gazy charakteryzują się całkowitym zaburzeniem układu i ruchu cząsteczek.

Odległość między cząsteczkami gazu jest wielokrotnie większa więcej rozmiarów cząsteczki. Małe siły przyciągania nie są w stanie utrzymać cząsteczek blisko siebie, więc gazy mogą rozszerzać się bez ograniczeń. Gazy łatwo ulegają kompresji pod wpływem ciśnienia zewnętrznego, ponieważ odległości między cząsteczkami są duże, a siły oddziaływania są znikome. Ciśnienie gazu na ściankach pojemnika powstaje w wyniku uderzeń poruszających się cząsteczek gazu.

>>Fizyka: Budowa ciał gazowych, ciekłych i stałych

Teoria kinetyki molekularnej pozwala zrozumieć, dlaczego substancja może istnieć w stanie gazowym, ciekłym i stałym.
Gazy. W gazach odległość między atomami lub cząsteczkami jest średnio wielokrotnie większa niż wielkość samych cząsteczek ( Ryc.8.5). Na przykład pod ciśnieniem atmosferycznym objętość naczynia jest dziesiątki tysięcy razy większa niż objętość znajdujących się w nim cząsteczek.

Gazy łatwo ulegają kompresji, a średnia odległość między cząsteczkami maleje, ale kształt cząsteczki się nie zmienia ( Ryc.8.6).

Cząsteczki poruszają się w przestrzeni kosmicznej z ogromną prędkością – setkami metrów na sekundę. Kiedy się zderzają, odbijają się od siebie w różnych kierunkach niczym kule bilardowe. Słabe siły przyciągania cząsteczek gazu nie są w stanie utrzymać ich blisko siebie. Dlatego gazy mogą rozszerzać się w nieograniczony sposób. Nie zachowują kształtu ani objętości.
Liczne uderzenia cząsteczek w ścianki naczynia powodują powstanie ciśnienia gazu.
Płyny. Cząsteczki cieczy znajdują się prawie blisko siebie ( Ryc.8.7), więc cząsteczka cieczy zachowuje się inaczej niż cząsteczka gazu. W cieczach występuje tzw. porządek krótkiego zasięgu, czyli uporządkowany układ cząsteczek jest zachowany na odległościach równych kilku średnicom cząsteczek. Cząsteczka oscyluje wokół swojej pozycji równowagi, zderzając się z sąsiednimi cząsteczkami. Tylko od czasu do czasu dokonuje kolejnego „skoku”, kończąc w nowej pozycji równowagi. W tej pozycji równowagi siła odpychania jest równa sile przyciągania, tj. całkowita siła oddziaływania cząsteczki wynosi zero. Czas ustalone życie cząsteczki wody, czyli czas jej drgań wokół jednego określonego położenia równowagi w temperaturze pokojowej, wynosi średnio 10 -11 s. Czas jednego oscylacji jest znacznie krótszy (10 -12 -10 -13 s). Wraz ze wzrostem temperatury czas przebywania cząsteczek maleje.

Charakter ruchu molekularnego w cieczach, ustalony po raz pierwszy przez radzieckiego fizyka Ya.I. Frenkla, pozwala nam zrozumieć podstawowe właściwości cieczy.
Cząsteczki cieczy znajdują się bezpośrednio obok siebie. W miarę zmniejszania się objętości siły odpychania stają się bardzo duże. To wyjaśnia niska ściśliwość cieczy.
Jak wiadomo, ciecze są płynne, to znaczy nie zachowują swojego kształtu. Można to wyjaśnić w ten sposób. Siła zewnętrzna nie zmienia zauważalnie liczby skoków molekularnych na sekundę. Jednak skoki cząsteczek z jednej pozycji stacjonarnej do drugiej zachodzą głównie w kierunku działania siła zewnętrzna (Ryc.8.8). Dzięki temu ciecz przepływa i przybiera kształt pojemnika.

ciała stałe. Atomy lub cząsteczki ciał stałych, w przeciwieństwie do atomów i cząsteczek cieczy, wibrują wokół pewnych położeń równowagi. Z tego powodu ciała stałe zachowują nie tylko objętość, ale także kształt. Energia potencjalna oddziaływania pomiędzy cząsteczkami ciała stałego jest znacznie większa od ich energii kinetycznej.
Jest jeszcze jedna ważna różnica pomiędzy cieczami i ciałami stałymi. Płyn można porównać do tłumu ludzi, w którym poszczególne jednostki niespokojnie przepychają się w miejscu, a ciało stałe jest jak szczupła kohorta tych samych osobników, którzy choć nie stoją na baczność, zachowują przeciętnie określone odległości między sobą . Jeśli połączymy środki położeń równowagi atomów lub jonów ciała stałego, otrzymamy regularną siatkę przestrzenną zwaną krystaliczny.
Ryciny 8.9 i 8.10 przedstawiają sieci krystaliczne soli kuchennej i diamentu. Wewnętrzny porządek w rozmieszczeniu atomów w kryształach prowadzi do regularnych zewnętrznych kształtów geometrycznych.

Rysunek 8.11 przedstawia diamenty Jakuta.

Gaz ma dystans l między cząsteczkami jest znacznie większa niż wielkość cząsteczek r 0:" l >> r 0 .
W cieczach i ciałach stałych l≈r 0. Cząsteczki cieczy są ułożone w sposób nieuporządkowany i od czasu do czasu przeskakują z jednego ustalonego położenia do drugiego.
Krystaliczne ciała stałe mają cząsteczki (lub atomy) ułożone w ściśle uporządkowany sposób.

???
1. Gaz ma zdolność nieograniczonej ekspansji. Dlaczego Ziemia ma atmosferę?
2. Czym różnią się trajektorie cząsteczek gazu, cieczy i ciała stałego? Narysuj przybliżone trajektorie cząsteczek substancji w tych stanach.

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, fizyka 10. klasa

Treść lekcji notatki z lekcji ramka wspomagająca prezentację lekcji metody przyspieszania technologie interaktywne Praktyka zadania i ćwiczenia autotest warsztaty, szkolenia, case'y, zadania prace domowe dyskusja pytania retoryczne pytania uczniów Ilustracje pliki audio, wideo i multimedia fotografie, obrazy, grafiki, tabele, diagramy, humor, anegdoty, dowcipy, komiksy, przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, cytaty Dodatki streszczenia artykuły sztuczki dla ciekawskich szopki podręczniki podstawowy i dodatkowy słownik terminów inne Udoskonalanie podręczników i lekcjipoprawianie błędów w podręczniku aktualizacja fragmentu podręcznika, elementy innowacji na lekcji, wymiana przestarzałej wiedzy na nową Tylko dla nauczycieli doskonałe lekcje planie kalendarza przez rok zalecenia metodologiczne programy dyskusyjne Zintegrowane Lekcje

Jeżeli masz uwagi lub sugestie dotyczące tej lekcji,

Cała materia nieożywiona składa się z cząstek, które mogą zachowywać się inaczej. Struktura ciał gazowych, ciekłych i stałych ma swoje własne cechy. Cząstki w ciałach stałych są utrzymywane razem, będąc bardzo blisko siebie, co czyni je bardzo mocnymi. Ponadto potrafią zachować określony kształt, gdyż ich najmniejsze cząstki praktycznie się nie poruszają, a jedynie wibrują. Cząsteczki w cieczach są dość blisko siebie, ale mogą się swobodnie poruszać, tzw własną formę nie mają. Cząsteczki w gazach poruszają się bardzo szybko i zwykle wokół nich jest dużo przestrzeni, co oznacza, że ​​można je łatwo skompresować.

Właściwości i budowa ciał stałych

Jaka jest budowa i cechy strukturalne ciał stałych? Składają się z cząstek, które znajdują się bardzo blisko siebie. Nie mogą się poruszać i dlatego ich kształt pozostaje niezmienny. Jakie są właściwości ciała stałego? Nie ulega kompresji, ale jeśli zostanie podgrzany, jego objętość będzie rosła wraz ze wzrostem temperatury. Dzieje się tak, ponieważ cząstki zaczynają wibrować i poruszać się, powodując spadek gęstości.

Jedną z cech ciał stałych jest to, że mają one stały kształt. Kiedy ciało stałe się nagrzewa, ruch cząstek wzrasta. Szybciej poruszające się cząstki zderzają się gwałtowniej, powodując, że każda cząstka popycha sąsiadów. Dlatego wzrost temperatury zwykle skutkuje wzrostem wytrzymałości organizmu.

Struktura krystaliczna ciał stałych

Siły międzycząsteczkowe oddziaływania pomiędzy sąsiednimi cząsteczkami ciała stałego są na tyle silne, że utrzymują je w ustalonej pozycji. Jeśli te najmniejsze cząstki mają wysoce uporządkowaną konfigurację, wówczas struktury takie nazywa się zwykle krystalicznymi. Zagadnieniami wewnętrznego porządku cząstek (atomów, jonów, cząsteczek) pierwiastka lub związku zajmuje się nauka specjalna – krystalografia.

Szczególnie interesujące są także ciała stałe. Badając zachowanie cząstek i ich strukturę, chemicy mogą wyjaśnić i przewidzieć, jak to się dzieje pewne typy materiały będą zachowywać się w określonych warunkach. Najmniejsze cząstki ciała stałego ułożone są w siatkę. Jest to tak zwany regularny układ cząstek, gdzie są różne wiązania chemiczne między nimi.

Teoria pasmowa struktury ciała stałego uważa je za zbiór atomów, z których każdy z kolei składa się z jądra i elektronów. W strukturze krystalicznej jądra atomów znajdują się w węzłach sieci krystalicznej, która charakteryzuje się pewną okresowością przestrzenną.

Jaka jest budowa cieczy?

Struktura ciał stałych i cieczy jest podobna w tym sensie, że cząsteczki, z których się składają, znajdują się w bliskiej odległości. Różnica polega na tym, że cząsteczki poruszają się swobodnie, gdyż siła przyciągania między nimi jest znacznie słabsza niż w ciele stałym.

Jakie właściwości ma płyn? Pierwszą z nich jest płynność, a drugą to, że ciecz przybiera kształt pojemnika, w którym się znajduje. Jeśli podgrzejesz, głośność wzrośnie. Ze względu na bliskość cząstek względem siebie, cieczy nie można sprężyć.

Jaka jest budowa i struktura ciał gazowych?

Cząsteczki gazu są rozmieszczone losowo, są tak daleko od siebie, że nie może powstać między nimi żadna siła przyciągania. Jakie właściwości ma gaz i jaka jest budowa ciał gazowych? Z reguły gaz równomiernie wypełnia całą przestrzeń, w której został umieszczony. Łatwo się kompresuje. Prędkość cząstek ciała gazowego rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Jednocześnie wzrasta również ciśnienie.

Strukturę ciał gazowych, ciekłych i stałych charakteryzują różne odległości pomiędzy najmniejszymi cząsteczkami tych substancji. Cząsteczki gazu są znacznie dalej od siebie niż cząstki stałe lub ciecz. Na przykład w powietrzu średnia odległość między cząsteczkami jest około dziesięciokrotnością średnicy każdej cząstki. Zatem objętość cząsteczek zajmuje tylko około 0,1% całkowitej objętości. Pozostałe 99,9% to pusta przestrzeń. Natomiast cząstki cieczy wypełniają około 70% całkowitej objętości cieczy.

Każda cząsteczka gazu porusza się swobodnie po prostej drodze, aż zderzy się z inną cząstką (gazem, cieczą lub ciałem stałym). Cząsteczki zwykle poruszają się dość szybko, a po zderzeniu dwóch z nich odbijają się od siebie i kontynuują swoją podróż samotnie. Te zderzenia zmieniają kierunek i prędkość. Te właściwości cząstek gazu umożliwiają gazom rozszerzanie się, aby wypełnić dowolny kształt lub objętość.

Zmiana stanu

Struktura ciał gazowych, ciekłych i stałych może się zmienić, jeśli zostaną wystawione na działanie określonego wpływu zewnętrznego. Mogą nawet przekształcać się w swoje stany w określonych warunkach, na przykład podczas ogrzewania lub chłodzenia.

• Odparowanie. Budowa i właściwości ciał płynnych pozwalają im w określonych warunkach przejść w zupełnie inny stan skupienia. Na przykład, jeśli przypadkowo rozlejesz benzynę podczas tankowania samochodu, możesz szybko zauważyć jej ostry zapach. Jak to się dzieje? Cząsteczki poruszają się po cieczy, ostatecznie docierając do powierzchni. Ich ukierunkowany ruch może przenieść te cząsteczki poza powierzchnię do przestrzeni nad cieczą, ale grawitacja będzie je przyciągać. Z drugiej strony, jeśli cząstka porusza się bardzo szybko, może oddzielić się od innych na znaczną odległość. Zatem wraz ze wzrostem prędkości cząstek, co zwykle następuje po podgrzaniu, następuje proces parowania, czyli przemiany cieczy w gaz.

Zachowanie ciał w różnych stanach fizycznych

Budowa gazów, cieczy i ciał stałych wynika głównie z faktu, że wszystkie te substancje składają się z atomów, cząsteczek lub jonów, jednak zachowanie tych cząstek może być zupełnie inne. Cząsteczki gazu są losowo oddalone od siebie, cząsteczki cieczy są blisko siebie, ale nie mają tak sztywnej struktury jak w ciele stałym. Cząsteczki gazu wibrują i poruszają się z dużą prędkością. Atomy i cząsteczki cieczy wibrują, poruszają się i ślizgają obok siebie. Cząstki ciała stałego również mogą wibrować, ale ruch jako taki nie jest dla nich charakterystyczny.

Cechy struktury wewnętrznej

Aby zrozumieć zachowanie materii, należy najpierw przestudiować cechy jej wewnętrznej struktury. Jakie są wewnętrzne różnice między granitem, oliwą z oliwek i helem balon? Odpowiedź na to pytanie pomoże prosty model budowy materii.

Model to uproszczona wersja rzeczywistego obiektu lub substancji. Na przykład przed rozpoczęciem właściwej budowy architekci najpierw konstruują model projektu budowlanego. Taki uproszczony model niekoniecznie implikuje dokładny opis, ale jednocześnie może dać przybliżone wyobrażenie o tym, jak będzie wyglądać konkretna konstrukcja.

Uproszczone modele

Jednak w nauce modele nie zawsze są ciałami fizycznymi. Dla ubiegłego wieku nastąpił znaczny wzrost wiedzy ludzkiej na temat świat fizyczny. Jednak znaczna część zgromadzonej wiedzy i doświadczenia opiera się na niezwykle złożonych pojęciach, takich jak wzory matematyczne, chemiczne i fizyczne.

Aby to wszystko zrozumieć, trzeba dość dobrze znać te nauki ścisłe i złożone. Naukowcy opracowali uproszczone modele umożliwiające wizualizację, wyjaśnianie i przewidywanie zjawisk fizycznych. Wszystko to znacznie upraszcza zrozumienie, dlaczego niektóre ciała mają stały kształt i objętość w określonej temperaturze, podczas gdy inne mogą je zmieniać i tak dalej.

Cała materia składa się z drobnych cząstek. Te cząstki są w środku ciągły ruch. Ilość ruchu jest powiązana z temperaturą. Podwyższona temperatura wskazuje na wzrost prędkości ruchu. Strukturę ciał gazowych, ciekłych i stałych wyróżnia swoboda ruchu ich cząstek, a także siła przyciągania cząstek. Fizyczne zależy od jego kondycji fizycznej. Para wodna, woda w stanie ciekłym i lód mają to samo właściwości chemiczne, ale ich właściwości fizyczne znacznie się różnią.

1. Model budowy cieczy. Pary nasycone i nienasycone; zależność prężności pary nasyconej od temperatury; wrzenie. Wilgotność powietrza; punkt rosy, higrometr, psychrometr.

Odparowanie - parowanie zachodzące w dowolnej temperaturze ze swobodnej powierzchni cieczy. Podczas ruchu termicznego w dowolnej temperaturze energia kinetyczna cząsteczek cieczy nie przekracza znacząco energii potencjalnej ich połączenia z innymi cząsteczkami. Parowaniu towarzyszy ochłodzenie cieczy. Szybkość parowania zależy od: otwartej powierzchni, temperatury i stężenia cząsteczek w pobliżu cieczy.

Kondensacja- proces przejścia substancji ze stanu gazowego do stanu ciekłego.
Odparowanie cieczy w zamkniętym naczyniu w stałej temperaturze prowadzi do stopniowego wzrostu stężenia cząsteczek parującej substancji w stanie gazowym. Po pewnym czasie od rozpoczęcia parowania stężenie substancji w stanie gazowym osiągnie wartość, przy której liczba cząsteczek powracających do cieczy stanie się równa liczbie cząsteczki opuszczające ciecz w tym samym czasie. Zainstalowany równowaga dynamiczna pomiędzy procesami parowania i kondensacji materii.

Substancja występująca w stanie gazowym równowaga dynamiczna z cieczą, tzw para nasycona. (Para to zbiór cząsteczek opuszczających ciecz podczas procesu parowania.) Parę pod ciśnieniem poniżej poziomu nasyconego nazywa się nienasyconą.

Ze względu na ciągłe parowanie wody z powierzchni zbiorników, gleby i roślinności, a także oddychanie ludzi i zwierząt, atmosfera zawsze zawiera parę wodną. Dlatego ciśnienie atmosferyczne jest sumą ciśnienia suchego powietrza i zawartej w nim pary wodnej. Ciśnienie pary wodnej będzie maksymalne, gdy powietrze będzie nasycone parą. Para nasycona, w przeciwieństwie do pary nienasyconej, nie podlega prawom gazu doskonałego. Zatem prężność pary nasyconej nie zależy od objętości, ale zależy od temperatury. Zależności tej nie można wyrazić prostym wzorem, dlatego na podstawie eksperymentalnych badań zależności prężności pary nasyconej od temperatury opracowano tabele, z których można określić jej ciśnienie w różnych temperaturach.

Nazywa się ciśnieniem pary wodnej w powietrzu w danej temperaturze wilgotność absolutna. Ponieważ prężność pary jest proporcjonalna do stężenia cząsteczek, wilgotność bezwzględną można zdefiniować jako gęstość pary wodnej obecnej w powietrzu w danej temperaturze, wyrażoną w kilogramach na metr sześcienny (p).

Wilgotność względna to stosunek gęstości (lub ciśnienia) pary wodnej w powietrzu w danej temperaturze do gęstości (lub ciśnienia) pary wodnej w tym tej samej temperaturze, wyrażonej procentowo, tj.

Najbardziej korzystna dla człowieka w średnich szerokościach klimatycznych jest wilgotność względna wynosząca 40-60%.

Obniżając temperaturę powietrza, znajdującą się w nim parę można doprowadzić do nasycenia.

punkt rosyto temperatura, w której para zawarta w powietrzu ulega nasyceniu. Kiedy w powietrzu lub na przedmiotach, z którymi się styka, osiągnięty zostanie punkt rosy, para wodna zaczyna się skraplać. Do określenia wilgotności powietrza stosuje się przyrządy zwane higrometrami i psychrometrami.