Какие общие свойства присущи газам ответ
Тест по физике Взаимодействие молекул Агрегатные состояния вещества для учащихся 7 класса. Тест состоит из 11 вопросов и предназначен для проверки знаний к главе Первоначальные сведения о строении вещества.
1. Как взаимодействуют молекулы тела?
1) Притягиваются друг к другу
2) Движутся независимо друг от друга
3) Отталкиваются одна от другой
4) Молекулы и притягиваются, и отталкиваются: при расстояниях между ними, сравнимых с их размерами, преобладает притяжение, при меньших расстояниях — отталкивание
2. Каким взаимодействием молекул — притяжением или отталкиванием — объясняются следующие факты: наличие у твёрдых тел постоянного объёма и неизменной формы, смачиваемость жидкостью поверхности твёрдого тела, необходимость большого усилия для растяжения или разлома твёрдого тела?
1) Отталкиванием
2) Притяжением
3) Взаимодействие молекул не объясняет этих фактов
4) Среди ответов нет верного
3. Что из названного свидетельствует о существовании отталкивания молекул?
1) Текучесть жидкости
2) Распрямление сжатого ластика
3) Практическое сохранение жидкостью объёма при её сдавливании
4) Несмачиваемость жидкостью поверхности твёрдого тела
4. В скольких и каких состояниях могут вообще находиться вещества?
1) В двух: твёрдом и ЖИДКОМ
2) В двух: твёрдом и газообразном
3) В трёх: в виде твёрдого тела, жидкости и пара·
4) В трёх: твёрдом, жидком и газообразном
5. Может ли какое-либо вещество быть в разных состояниях?
1) Не может
2) Нет: любое вещество или твёрдое, или жидкое, или газообразное
3) Может: оно изменит своё состояние, если изменятся условия
6. Какими общими свойствами обладают твёрдые тела?
1) Собственным объёмом и изменчивостью формы
2) Собственными объёмом и формой
3) Собственной формой и легко изменяемым объёмом
7. Каковы общие свойства жидкостей?
1) Наличие у них собственного объёма и текучести, следовательно, изменчивости формы
2) Обладание собственным объёмом и формой
3) Отсутствие собственных объёма и формы
4) Трудность изменения объёма и формы
8. Какие общие свойства присущи газам?
1) Сохранение газом своего объёма и формы
2) Неизменность объёма газа при приобретении им любой формы
3) Заполнение газом всего предоставленного ему пространства
4) Трудность сжатия, изменения формы и объёма
9. Как расположены, взаимодействуют и движутся молекулы в газах?
1) Молекулы расположены на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул, и перемещаются свободно друг относительно друга
2) Молекулы находятся на больших расстояниях (по сравнению с размерами молекул) друг от друга, практически не взаимодействуют и движутся беспорядочно
3) Они расположены в строгом порядке, сильно взаимодействуют и колеблются около определённых положений
4) Молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга в определённом порядке, слабо взаимодействуют друг с другом и движутся в разные стороны
10. В каком состоянии вещества его молекулы сближены на расстояния, меньшие размеров самих молекул, сильно взаимодействуют и остаются на одних и тех же местах, лишь совершая около них колебания?
1) Жидком
2) Твёрдом
3) Газообразном
4) В любом из этих состояний
11. Чем отличается с молекулярной точки зрения сталь в твёрдом и жидком состояниях?
1) Ничем
2) Составом молекул
3) Размером молекул
4) Расположением, взаимодействием и движением молекул
Ответы на тест по физике Взаимодействие молекул Агрегатные состояния вещества
1-4, 2-2, 3-23, 4-4, 5-3, 6-2, 7-1, 8-3, 9-2, 10-2, 11-4
Источник
Тест по темам Введение. Первоначальные сведения о строении вещества 7 класс с ответами. Тест содержит 4 варианта, каждый включает по 20 заданий.
Вариант 1
1. Какие явления изучает физика?
1) происходящие на Земле
2) наблюдаемые на земле и в небе
3) механические, тепловые, оптические, звуковые, электрические и магнитные
4) происходящие на земле и в океанах
2. К физическим телам относятся
1) молоко
2) глина
3) скамейка
4) лыжи
3. К веществам относятся
1) сахар
2) булка
3) йод
4) бинт
4. Выразите длину тела, равную 5000 мм, в метрах и километрах.
1) 50 м; 0,05 км
2) 5 м; 0,05 км
3) 5 м; 0,005 км
4) 50 м; 0,5 км
5. Определите цену деления шкалы прибора.
1) 1 ед.
2) 0,5 ед.
3) 0,25 ед.
4) 5 ед.
6. Цена деления шкалы линейки 1 мм. Какую погрешность допускают те, кто измеряет ею длину тела?
1) 1 мм
2) 2 мм
3) 0,5 мм
7. Сколько воды налито в мензурку, изображенную на рисунке? Какова цена деления ее шкалы?
1) 125 мл; 5 мл
2) 105 мл; 5 мл
3) 125 мл; 1 мл
4) 105 мл; 1 мл
8. Мельчайшие частицы, из которых состоят вещества, называются
1) молекулами
2) микрочастицами
3) крупинками
9. Между молекулами в веществе происходит
1) взаимное притяжение и отталкивание
2) только притяжение
3) только отталкивание
10. Чем отличаются молекулы воды от молекул пара?
1) числом атомов
2) размером
3) свойствами
4) ничем
11. Диффузия — это
1) перемешивание веществ
2) увеличение промежутков между молекулами
3) движение молекул
4) проникновение хаотически движущихся молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества
12. В каких телах — газах, жидкостях, твёрдых телах — диффузия происходит быстрее?
1) в жидкостях
2) в газах
3) в твёрдых телах
4) одинаково во всех телах
13. Как следует поступить, чтобы ускорить диффузию?
1) охладить контактирующие тела
2) положить их в тёмное место
3) повысить температуру тел
4) уменьшить площадь границы между ними
14. Какие общие свойства присущи газам?
1) легко охлаждаются
2) занимают весь предоставленный им объём и не имеют собственной формы
3) имеют собственную форму
4) обладают текучестью
15. Какими общими свойствами обладают жидкости?
1) занимают объем того сосуда, в который налиты
2) приобретают объем и форму сосуда
3) имеют собственный объем
4) мало сжимаемы
16. Какие общие свойства принадлежат твердым телам?
1) имеют собственную форму и объем
2) легко изменяют форму и объем
3) легко сжимаемы
4) практически не сжимаемы
17. В каком состоянии — жидком, твердом, газообразном — может находиться бензин?
1) во всех трех состояниях
2) только в жидком состоянии
3) в жидком и газообразном состоянии
4) в жидком и твердом состояниях
18. Чем объясняется малая сжимаемость твердых тел?
1) быстрым движением их молекул
2) очень малым размером молекул
3) плотной упаковкой молекул и малостью промежутков между ними
4) хаотичностью движения молекул
19. Почему газы не имеют собственной формы?
1) потому что их молекулы быстро движутся
2) из-за диффузии
3) потому что молекулы газа, практически не взаимодействуя, двигаясь свободно и хаотично, достигают всех стенок сосуда (помещения), и газ принимает его форму
20. Чем можно объяснить сохранение жидкостью своего объема?
1) довольно сильным притяжением молекул друг к другу
2) не очень быстрым движением ее молекул
3) отсутствием диффузии
4) тем, что молекулы жидкости не отталкиваются друг от друга
Вариант 2
1. Что служит источником физических знаний?
1) измерения
2) наблюдения и опыты
3) только наблюдения
4) только опыты
2. К физическим телам относятся
1) сок
2) здание
3) песок
4) вилка
3. К веществам относится
1) провод
2) медь
3) лед
4) ведро
4. Выразите длину тела, равную 20 м, в миллиметрах и километрах.
1) 20 000 мм; 0,02 км
2) 2000 мм; 0,02 км
3) 20 000 мм; 0,2 км
4) 2000 мм; 0,2 км
5. Какова цена деления этой шкалы прибора?
1) 0,5 ед.
2) 1 ед.
3) 0,25 ед.
4) 0,2 ед.
6. Чему равен объем находящейся в мензурке жидкости? Какова цена деления шкалы мензурки?
1) 30 мл; 10 мл
2) 30 мл; 5 мл
3) 40 мл; 5 мл
4) 40 мл; 10 мл
7. Цена деления шкалы термометра равна двум градусам. Какова погрешность измерения им температуры?
1) 1 °
2) 2 °
3) 0,5°
4) 1,5°
8. Все вещества состоят из мельчайших частиц, которые называются
1) неделимыми частицами
2) микрочастицами
3) молекулами
4) атомами
9. Взаимодействие молекул вещества проявляется в
1) их отталкивании друг от друга
2) их притяжении друг к другу
3) их и притяжении, и отталкивании
4) отсутствии и притяжения, и отталкивания
10. Чем различаются молекулы восковой свечи и молекулы застывшей капли воска?
1) размерами
2) формой
3) свойствами
4) ничем
11. Какое из названных явлений — диффузия?
1) взаимное притяжение молекул
2) взаимное отталкивание молекул
3) проникновение вследствие хаотического движения молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества
4) перемешивание веществ
12. В каком случае диффузия происходит медленнее?
1) контактирующие тела сильно прижали друг к другу
2) тела охладили
3) их нагрели
4) тела придвинули к нагревателю
13. В каком теле — газообразном, жидком или твердом — диффузия происходит быстрее всего?
1) газообразном
2) жидком
3) твердом
4) неизвестно
14. Какие общие свойства характерны для твердых тел?
1) легкая сжимаемость
2) собственный объем и форма
3) собственный только объем
4) практическая несжимаемость
15. Какими общими свойствами обладают жидкости?
1) текучестью, позволяющей им переливаться и принимать форму сосуда
2) отсутствием собственного объема
3) наличием собственного объема и малой сжимаемостью
4) легкой сжимаемостью
16. Какие общие свойства присущи газам?
1) текучесть
2) большая сжимаемость
3) заполнение всего предоставленного им объема и отсутствие собственной формы
4) наличие собственного объема
17. В твердом, жидком или газообразном состоянии может быть водород?
1) твердом
2) жидком
3) в виде газа
4) в зависимости от условий в любом из них
18. Почему жидкости принимают форму сосуда?
1) из-за отталкивания их молекул друг от друга
2) потому что молекулы жидкости, взаимодействуя не сильно, могут перемещаться относительно друг друга
3) потому что молекулы жидкости двигаются быстро
4) потому что молекулы жидкости не взаимодействуют
19. Чем объясняется сохранение твердым телом своего объема?
1) малостью промежутков между молекулами твердого тела
2) отсутствием притяжения его молекул друг к другу
3) слабостью взаимного отталкивания молекул
4) сильным взаимодействием молекул твердого тела
20. Почему газы не имеют собственного объёма?
1) потому что молекулы газа удалены друг от друга на такие расстояния, что не взаимодействуют и, двигаясь хаотически, занимают свободное пространство
2) из-за диффузии молекул
3) потому что молекулы газа быстро движутся и успевают занять весь предоставленный объём
4) из-за сильного отталкивания молекул газа друг от друга
Вариант 3
1. Длина, площадь, объем — это
1) качества тела
2) его физические свойства
3) физические величины, характеризующие размеры тел
4) среди ответов нет верного
2. К физическим телам относятся
1) парта
2) сахар
3) бензин
4) комар
3. К веществам относятся
1) соль
2) сталь
3) рыба
4) раковина
4. Выразите длину тела, равную 70 дм, в сантиметрах и метрах.
1) 7000 см; 7 м
2) 7 см; 0,7 м
3) 700 см; 7 м
4) 700 см; 0,7 м
5. Определите цену деления изображенной здесь шкалы прибора.
1) 30 ед.
2) 3 ед.
3) 6 ед.
4) 5 ед.
6. Каков объем налитой в мензурку воды? Какая погрешность допущена?
1) 90 мл, 1 мл
2) 9 мл, 1 мл
3) 9 мл, 2 мл
4) 9 мл, 0,5 мл
7. Цена деления шкалы весов 10 г. С какой погрешностью взвешивают на них продукты?
1) 10 г
2) 0,5 г
3) 5 г
4) 1 г
8. Молекула — это
1) невидимая глазом частица
2) очень маленькая частица тела
3) мельчайшая частица вещества, из которого состоит тело
9. Молекулы в веществе взаимодействуют
1) притягиваются друг к другу
2) отталкиваются друг от друга
3) иногда притягиваются, иногда отталкиваются
4) в зависимости от расстояния между ними преобладает то притяжение, то отталкивание
10. Чем отличаются молекулы в куске свинца от молекул в расплавленном свинце?
1) ничем
2) числом атомов
3) свойствами
4) размерами
11. Какое из приведенных явлений — диффузия?
1) проникновение беспорядочно движущихся молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества
2) перемешивание жидких веществ
3) сокращение промежутков между молекулами при сжатии тел
4) перемещение одних молекул среди других по промежуткам между ними
12. Чтобы диффузия происходила быстрее, надо
1) поместить контактирующие тела в холодное место
2) поместить их в тёмное место
3) нагреть их
4) отодвинуть от нагревателя
13. В каком теле — твердом, жидком, газообразном — диффузия происходит медленнее всего?
1) в твердом
2) в жидком
3) в газообразном
4) во всех телах одинаково
14. Какие общие свойства имеют газы?
1) собственную форму
2) собственный объем
3) отсутствие собственного объема и формы
4) легкую сжимаемость
15. Какие общие свойства характерны для твердых тел?
1) наличие собственных объема и формы
2) сохранение объема и изменчивость формы
3) отсутствие собственных объема и формы
4) сохранение формы и изменчивость объема
16. Какими общими свойствами обладают жидкости?
1) собственной формой
2) собственным постоянным объемом
3) малой сжимаемостью
4) способностью занимать объем сосуда
17. В каком состоянии — твердом, жидком, газообразном — может быть свинец?
1) в твердом
2) в жидком
3) в газообразном
4) в любом из трех состояний
18. Почему газы занимают все предоставленное им пространство?
1) потому что их молекулы быстро движутся
2) из-за отталкивания молекул друг от друга
3) вследствие диффузии
4) потому что молекулы газа практически не взаимодействуют и движутся во всех направлениях
19. Как движутся и взаимодействуют молекулы твердого тела?
1) слабо взаимодействуют и движутся хаотично, но медленно
2) сильно взаимодействуют и не движутся
3) сильно взаимодействуют и не могут удаляться друг от друга — каждая молекула лишь колеблется около определенной точки
20. Чем объясняется малая сжимаемость жидкостей?
1) достаточно близким друг к другу расположением молекул
2) относительно большими размерами их молекул
3) быстротой движения молекул
Вариант 4
1. К веществам относятся
1) карандаш
2) графит
3) масло
4) бутылка
2. К физическим телам относятся
1) бабочка
2) вертолет
3) сыр
4) бронза
3. Температура — это
1) признак нагретости тела
2) величина, характеризующая нагретость тела
3) физическое явление
4) среди ответов нет верного
4. Выразите расстояние, равное 0,9 км, в метрах и сантиметрах.
1) 90 м; 9000 см
2) 90 м; 90 000 см
3) 900 м; 9000 см
4) 900 м; 90 000 см
5. Найдите цену деления шкалы этого прибора.
1) 50 ед.
2) 200 ед.
3) 5 ед.
4) 100 ед.
6. Определите объем жидкости в мензурке и цену деления ее шкалы.
1) 7,5 мл, 2,5 мл
2) 5,5 мл, 2,5 мл
3) 7,5 мл, 5 мл
4) 5,5 мл, 5 мл
7. Шкала линейки имеет цену деления, равную 1 мм. Какова погрешность измерения длины тел этой линейкой?
1) 1 мм
2) 0,5 мм
3) 2 мм
4) 1,5 мм
8. Мельчайшие частицы вещества, из которых состоят тела, называются
1) молекулами
2) неделимыми частицами
3) вездесущими частицами
9. Взаимодействие молекул вещества — это
1) их отталкивание друг от друга
2) их притяжение друг к другу
3) их диффузия
4) притяжение или отталкивание в зависимости от расстояния между ними
10. Чем отличаются молекулы сливочного масла в пачке от его молекул в растопленном виде?
1) размером
2) числом атомов
3) ничем
4) свойствами
11. Какое из названных явлений — диффузия?
1) увеличение промежутков между молекулами при растяжении тела
2) притяжение и отталкивание молекул
3) проникновение молекул одного вещества между молекулами другого вещества
4) перемешивание веществ
12. Замедлить диффузию можно, если
1) нагреть контактирующие тела
2) охладить тела
3) сильно прижать их друг к другу
4) переставить тела с одного стола на другой
13. В каких телах — газообразных, жидких, твердых — диффузия происходит наиболее медленно?
1) газообразных
2) жидких
3) твердых
4) во всех одинаково
14. Какие общие свойства характерны для жидкостей?
1) заполнение всего объема сосуда
2) отсутствие определённой формы
3) наличие собственного объема и малая сжимаемость
4) легкая сжимаемость
15. Какими общими свойствами обладает любой газ?
1) заполняет всю предоставленную ему емкость
2) не имеет собственного объема и формы
3) плохо сжимаем
4) сохраняет свои объем и форму
16. Какие из указанных свойств принадлежат твердому телу?
1) практическая несжимаемость
2) способность легко приобретать любую форму
3) отсутствие собственного постоянного объема
4) обладание собственными объемом и формой
17. В каком состоянии — твердом, жидком, газообразном — может находиться олово?
1) в твердом
2) в любом
3) в жидком
4) в газообразном
18. Как объяснить легкую сжимаемость газов?
1) притяжением молекул газа друг к другу
2) хаотичностью движения их молекул
3) относительно большими промежутками между молекулами газов
4) большой скоростью их молекул
19. Чем вызвано сохранение твердым телом своей формы?
1) постоянным действием притяжения молекул
2) постоянным действием отталкивания молекул
3) непрерывным движением молекул
4) сильным взаимодействием молекул
20. Чем объясняется текучесть жидкости?
1) быстрым движением молекул
2) сильным отталкиванием молекул друг от друга
3) относительно слабым притяжением молекул друг к другу
4) среди ответов нет верного
Ответы на тест по темам Введение. Первоначальные сведения о строении вещества 7 класс
Вариант 1
1-3
2-34
3-13
4-3
5-2
6-3
7-1
8-1
9-1
10-4
11-4
12-2
13-3
14-2
15-34
16-14
17-1
18-3
19-3
20-1
Вариант 2
1-2
2-24
3-23
4-1
5-1
6-2
7-1
8-34
9-3
10-4
11-3
12-2
13-1
14-24
15-13
16-23
17-4
18-2
19-4
20-1
Вариант 3
1-3
2-14
3-12
4-3
5-2
6-4
7-3
8-3
9-4
10-1
11-1
12-3
13-1
14-34
15-1
16-23
17-4
18-4
19-3
20-1
Вариант 4
1-23
2-12
3-2
4-4
5-3
6-1
7-2
8-1
9-4
10-3
11-3
12-2
13-3
14-23
15-12
16-14
17-2
18-3
19-4
20-3
Источник
Естественные науки, включающая химию и физику, обычно рассматриваются как науки, изучающие природу и свойства вещества и энергии в неживых системах. Вещество во Вселенной – атомы, молекулы и ионы, которые составляют все физические тела, все, что имеет массу и занимает пространство. Энергия — это способность вызывать изменения. Энергия не может быть создана или уничтожена; он может быть только сохранена и преобразована из одной формы в другую. Потенциальная энергия — это энергия, хранящаяся в объекте из-за его положения – например, ведро с водой, повешенное над дверью, может упасть. Кинетическая энергия — это энергия, движения, любой объект или частица, находящаяся в движении, обладает кинетической энергией, зависящей от массы и скорости тела. Кинетическая энергия может быть преобразована в другие виды энергии, такие как электрическая энергия и тепловая энергия.
Существует пять известных фаз или состояний вещества: твердое тело, жидкость, газ, плазма и бозе-эйнштейновский конденсат. Основное различие в структурах каждого состояния находится в плотностях частиц.
ТВЕРДОЕ ТЕЛО
В твердом теле частицы плотно упакованы, поэтому они не могут двигаться очень сильно. Частицы твердого вещества имеют очень низкую кинетическую энергию. Электроны каждого атома находятся в движении, поэтому атомы имеют небольшую вибрацию, но они фиксируются в своем положении. Твердые тела имеют определенную форму, и могут длительное время ее сохранять. У них также есть определенный объем. Частицы твердого тела уже настолько плотно упакованы вместе, что увеличивающееся давление не будет сжимать твердое тело до меньшего объема.
ЖИДКОСТИ
В жидкой фазе частицы вещества имеют большую кинетическую энергию, чем частицы в твердом теле. Частицы жидкости не удерживаются в регулярном расположении, но все еще очень близки друг к другу, поэтому жидкости имеют определенный объем. Жидкости, как и твердые тела, трудно сжимаемы. Частицы жидкости имеют достаточно места для обтекания друг друга, поэтому жидкости имеют неопределенную форму. Жидкость принимает форму емкости, в которую она помещена. Сила распределяется равномерно по всей жидкости, поэтому, когда объект помещается в жидкость, частицы жидкости перемещаются за объектом.
Величина восходящей плавучей силы равна весу жидкости, в объеме тела. Когда плавучая сила равна силе тяжести, объект будет плавать. Этот принцип плавучести был обнаружен греческим математиком Архимедом, который, согласно легенде, выпрыгнул из своей ванны и побежал обнаженным по улицам, крича «Эврика!», после того, как догадался о выталкивающих силах в жидкости. Эту силу еще называют силой Архимеда, как дань уважения и признания древнему ученому.
Частицы жидкости, как правило, удерживаются слабым межмолекулярным притяжением, а не свободно перемещаются, как частицы газа. Эта сила сцепления соединяет частицы вместе, образуя капли или потоки.
Ученые сообщили, что в апреле 2016 года они создали странное состояние материи, которое, как предполагалось, существовало, но никогда не было видно в реальной жизни. Хотя этот тип материи можно держать в руке, как если бы он был сплошным, увеличение материала выявило бы беспорядочные взаимодействия его электронов, более характерные для жидкости. Это тип материи называют квантовой спиновой жидкостью Китаева, в ней электроны входят в своеобразный квантовый танец, в котором они взаимодействуют или «разговаривают» друг с другом. Обычно, когда вещество остывает, спин его электронов имеет тенденцию выстраиваться в линию. Но в этой квантовой спиновой жидкости электроны взаимодействуют так, что они влияют на то, как другие вращаются и никогда не выравниваются независимо от того, насколько материал холодный. Материал будет вести себя так, как будто его электроны, считающиеся неделимыми, разрушались.
ГАЗЫ
Частицы газа находятся на большом расстоянии друг от друга и имеют высокую кинетическую энергию. Если пространство не ограничено, частицы газа будут разбросаны бесконечно; если оно ограничено, газ будет расширяться, чтобы заполнить весь объем. Когда газ оказывается под давлением, то есть уменьшается объем емкости, пространство между частицами уменьшается, а давление, оказываемое их столкновениями, увеличивается. Если объем сосуда поддерживается постоянным, но температура газа увеличивается, то давление также увеличивается. Частицы газа обладают достаточной кинетической энергией для преодоления межмолекулярных сил, которые удерживают твердые частицы и жидкости вместе, поэтому газ не имеет определенного объема и формы.
ПЛАЗМА
Плазма не является общим состоянием материи здесь, на Земле, но может быть самым распространенным состоянием материи во Вселенной. Плазма состоит из сильно заряженных частиц с чрезвычайно высокой кинетической энергией. Благородные газы (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон) часто используются для создания светильников, используя электричество для их ионизации в плазменное состояние. Звезды, по сути, являются перегретыми шарами плазмы.
КОНДЕНСАТ БОЗЕ-ЭЙНШТЕЙНА
В 1995 году технология позволила ученым создать новое состояние материи – конденсат Бозе-Эйнштейна (КБЭ). Используя комбинацию лазеров и магнитов, Эрик Корнелл и Карл Вейман охладили образец рубидия с точностью до нескольких градусов до абсолютного нуля. При этой чрезвычайно низкой температуре молекулярное движение очень близко к остановке. Так как кинетическая энергия почти не передается от одного атома к другому, атомы начинают сжиматься вместе. Уже не тысячи отдельных атомов, а один «супер атом». КБЭ используется для изучения квантовой механики на макроскопическом уровне. Свет, кажется, замедляется, когда он проходит через КБЭ, что позволяет изучать парадокс частиц/волн. КБЭ также обладает многими свойствами сверхтекучей жидкости без трения, также используются для моделирования условий, которые могут выполняться в черных дырах.
СМЕНА ФАЗЫ
Добавление энергии к веществу приводит к физическому изменению – материя переходит из одного состояния в другое. Например, добавление тепловой энергии – тепла – к жидкой воде приводит к тому, что она становится паром или газом. Извлечение энергии также приводит к физическим изменениям, например, когда жидкая вода становится льдом – твердой – при удалении тепла. Физическое изменение фазы также может быть вызвано движением и давлением.
ПЛАВЛЕНИЕ И ОТВЕРДЕВАНИЕ
Когда тепло прикладывается к твердому веществу, его частицы начинают быстрее вибрировать и склонны двигаться дальше друг от друга. Когда вещество при стандартном давлении достигает определенной точки, называемой точкой плавления, твердое вещество начинает превращаться в жидкость. Точку плавления чистого вещества часто можно определить с точностью до 0,1 градуса Цельсия, точкой, в которой твердая и жидкая фазы находятся в равновесии. Если вы продолжаете нагревать образец, температура не будет повышаться выше точки плавления, пока весь образец не будет сжижен. Тепловая энергия используется для преобразования твердого вещества в жидкую форму. Как только весь образец станет жидким, температура снова начнет расти. Соединения, которые в остальном очень похожи, могут иметь разные точки плавления, поэтому точка плавления может быть полезным способом различения среди них. Например, сахароза имеет точку плавления 186,1 градусов Цельсия, тогда как температура плавления глюкозы составляет 146 градусов Цельсия. Твердая смесь, такая как металлический сплав, часто может быть разделена на ее составные части путем нагревания смеси и извлечения жидкостей по мере достижения ими различных точек плавления.
Точка замерзания – это температура, при которой жидкое вещество достаточно охлаждается для образования твердого вещества. По мере охлаждения жидкости движение частиц замедляется. Во многих веществах частицы выравниваются точными геометрическими узорами для образования кристаллических твердых веществ. Большинство жидкостей сжимаются, когда они замерзают. Одной из важных характеристик воды является то, что она расширяется при замерзании, поэтому лед плавает. Если бы лед не плавал, не было бы жидкой воды под замерзшим льдом, и многие формы водной жизни были бы невозможны.
Температура замерзания часто близка к той же температуре, что и температура плавления, но не считается характерной для вещества, поскольку несколько факторов могут ее изменить. Например, добавление растворенных веществ в жидкость приведет к снижению температуры замерзания. Примером этого является использование суспензии соли для снижения температуры, при которой вода замерзает на наших дорогах. Другие жидкости можно охлаждать до температур, значительно ниже их температуры плавления, до того, как они начнут затвердевать. Такие жидкости называются суперохлаждаемыми и часто требуют наличия пылевой частицы или затравочного кристалла для начала процесса кристаллизации.
СУБЛИМАЦИЯ
Когда твердое вещество превращается непосредственно в газ без прохождения жидкой фазы, процесс известен как сублимация. Сублимация происходит, когда кинетическая энергия частиц больше атмосферного давления, окружающего образец. Это может произойти, когда температура образца быстро увеличивается за точку кипения (испарение вспышки). Чаще всего вещество может быть «высушено в замороженном состоянии» путем его охлаждения в условиях вакуума, так что вода в веществе подвергается сублимации и удаляется из образца. Несколько летучих веществ будут подвергаться сублимации при нормальной температуре и давлении. Наиболее известным из этих веществ является CO2 или сухой лед.
ПАРООБРАЗОВАНИЕ
Испарение представляет собой превращение жидкости в газ. Испарение может происходить путем испарения или кипения.
Поскольку частицы жидкости находятся в постоянном движении, они часто сталкиваются друг с другом, передавая при этом энергию. Этот перенос энергии имеет малое влияние внутри жидкости, но когда достаточная энергия передается частице вблизи поверхности, она может получить достаточную энергию, чтобы полностью удалиться из образца в виде частицы свободного газа. Этот процесс называется испарением, и он продолжается до тех пор, пока остается жидкость. Энергия, передаваемая поверхностным молекулам, вызывающая их вылет, уносится от оставшегося жидкого образца.
Когда к жидкости добавляется достаточно тепла, образуя пузырьки пара ниже поверхности, мы говорим, что жидкость кипит. Температура, при которой жидкость кипит, является переменной. Точка кипения зависит от давления вещества. Жидкость под более высоким давлением будет требовать больше тепла до того, как в ней могут образоваться пузырьки пара. На больших высотах атмосферном давлении ниже, чем при нормальных условиях, поэтому жидкость будет кипеть при более низкой температуре. Такое же количество жидкости на уровне моря находится под большим атмосферным давлением и будет кипеть при более высокой температуре.
КОНДЕНСАЦИЯ И ДЕСУБЛИМАЦИЯ
Конденсация – это когда газ превращается в жидкость. Конденсация происходит, когда газ охлаждается или сжимается до такой степени, что кинетическая энергия частиц больше не может преодолевать межмолекулярные силы. Первоначальный кластер частиц инициирует процесс, который имеет тенденцию дополнительно охлаждать газ, так что конденсация продолжается. Когда газ превращается непосредственно в твердое вещество, не проходя через жидкую фазу, процесс называется осаждением или десублимацией. Примером этого является то, как при пониженных температурах преобразуется водяной пар в атмосфере в иней и лед. Иней имеет тенденцию обрисовывать сплошные листья травы и веток, потому что воздух, касающийся этих твердых веществ, охлаждается быстрее, чем воздух, который не касается твердой поверхности.
Источник