Physik. Moleküle. Anordnung von Molekülen in gasförmigem, flüssigem und festem Abstand.
- Im gasförmigen Zustand sind die Moleküle nicht miteinander verbunden, sie befinden sich in großer Entfernung voneinander. Brownsche Bewegung. Das Gas lässt sich relativ leicht komprimieren.
In einer Flüssigkeit sind die Moleküle dicht beieinander und schwingen zusammen. Nahezu inkompressibel.
In einem Festkörper sind die Moleküle in einer strengen Ordnung (in Kristallgittern) angeordnet, es gibt keine Bewegung der Moleküle. Die Kompression wird nicht erliegen. - Der Aufbau der Materie und die Anfänge der Chemie:
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(ohne Registrierung und SMS-Nachrichten, in einem praktischen Textformat: Sie können Strg + C verwenden) - Man kann sich keineswegs darauf einigen, dass sich die Moleküle im Festkörper nicht bewegen.
Bewegung von Molekülen in Gasen
In Gasen ist der Abstand zwischen Molekülen und Atomen normalerweise viel größer als die Größe der Moleküle, und die Anziehungskräfte sind sehr klein. Daher haben Gase keine eigene Form und kein konstantes Volumen. Gase lassen sich leicht komprimieren, weil die Abstoßungskräfte bei großen Entfernungen ebenfalls klein sind. Gase haben die Eigenschaft, sich unbegrenzt auszudehnen und das gesamte ihnen zur Verfügung gestellte Volumen auszufüllen. Gasmoleküle bewegen sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten, kollidieren miteinander, prallen in verschiedene Richtungen voneinander ab. Zahlreiche Stöße von Molekülen an den Gefäßwänden erzeugen Gasdruck.
Bewegung von Molekülen in Flüssigkeiten
In Flüssigkeiten schwingen Moleküle nicht nur um die Gleichgewichtslage, sondern springen auch von einer Gleichgewichtslage in die nächste. Diese Sprünge treten periodisch auf. Das Zeitintervall zwischen solchen Sprüngen wird als durchschnittliche Zeit des geregelten Lebens (oder durchschnittliche Entspannungszeit) bezeichnet und mit dem Buchstaben? bezeichnet. Mit anderen Worten, die Relaxationszeit ist die Zeit der Oszillation um eine bestimmte Gleichgewichtslage. Bei Raumtemperatur beträgt diese Zeit im Mittel 10–11 s. Die Zeit einer Schwingung beträgt 10-1210-13 s.
Die Zeit des sesshaften Lebens nimmt mit steigender Temperatur ab. Der Abstand zwischen Flüssigkeitsmolekülen ist kleiner als die Größe der Moleküle, die Partikel sind nahe beieinander und die intermolekulare Anziehung ist groß. Die Anordnung der Flüssigkeitsmoleküle ist jedoch nicht streng über das Volumen geordnet.
Flüssigkeiten behalten wie Feststoffe ihr Volumen, haben aber keine eigene Form. Daher nehmen sie die Form des Gefäßes an, in dem sie sich befinden. Eine Flüssigkeit hat die Eigenschaft der Fließfähigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaft widersteht die Flüssigkeit einer Formänderung nicht, sie komprimiert sich wenig und ihre physikalischen Eigenschaften sind in allen Richtungen innerhalb der Flüssigkeit gleich (Isotropie von Flüssigkeiten). Die Natur der Molekularbewegung in Flüssigkeiten wurde erstmals von dem sowjetischen Physiker Jakow Iljitsch Frenkel (1894-1952) festgestellt.
Bewegung von Molekülen in Festkörpern
Moleküle und Atome eines Festkörpers sind in einer bestimmten Ordnung angeordnet und bilden ein Kristallgitter. Solche Feststoffe nennt man kristallin. Die Atome schwingen um die Gleichgewichtslage, und die Anziehung zwischen ihnen ist sehr stark. Daher behalten feste Körper unter normalen Bedingungen ihr Volumen und haben ihre eigene Form.
- Bei gasförmiger Bewegung nach dem Zufallsprinzip einschneiden
In flüssigkeitsbewegung in linie zueinander
In festem Zustand - nicht bewegen.
Thema: Drei Aggregatzustände
Ich wähle
ICH.Wie sind Moleküle in Festkörpern angeordnet und wie bewegen sie sich?
Moleküle befinden sich in Abständen, die kleiner sind als die Abmessungen der Moleküle selbst, und bewegen sich frei relativ zueinander. Moleküle befinden sich in großen Abständen voneinander (im Vergleich zur Größe der Moleküle) und bewegen sich zufällig. Moleküle sind in einer strengen Ordnung angeordnet und schwingen um bestimmte Gleichgewichtslagen.
II.Welche der folgenden Eigenschaften gehören zu Gasen?
Haben ein bestimmtes Volumen Nehmen das Volumen des gesamten Gefäßes an Nehmen die Form des Gefäßes an Leicht komprimiert Leicht zu komprimieren
III.Ändert sich das Gasvolumen, wenn es aus einem Behälter mit einem Fassungsvermögen von gepumpt wird?1 Literin einem 2 Liter Kanister?
IV. Moleküle befinden sich in großen Abständen voneinander (im Verhältnis zur Größe der Moleküle), interagieren schwach miteinander und bewegen sich zufällig. Was ist dieser Körper?
Gas Solid Liquid Kein solcher Körper
v.Wie ist der Zustand des Stahls?
Nur im festen Zustand Nur im flüssigen Zustand Nur im gasförmigen Zustand In allen drei Zuständen
Thema: Drei Aggregatzustände
II-Option
ICH.Wie sind die Moleküle von Flüssigkeiten angeordnet und wie bewegen sie sich?
Die Moleküle sind in Abständen angeordnet, die der Größe der Moleküle selbst entsprechen, und bewegen sich frei relativ zueinander. Moleküle befinden sich in großen Abständen (im Vergleich zur Größe der Moleküle) voneinander und bewegen sich zufällig. Moleküle sind in einer strengen Ordnung angeordnet und schwingen um bestimmte Gleichgewichtslagen.
II.Welche der folgenden Eigenschaften gehören zu Gasen?
Nehmen das gesamte ihnen zur Verfügung gestellte Volumen ein. Schwer zu komprimieren. Haben eine kristalline Struktur. Leicht zu komprimieren. Haben keine eigene Form
III.Ein Becher enthält 100 cm3 Wasser. Es wird in ein Glas mit einem Fassungsvermögen von 200 cm3 gegossen. Ändert sich die Wassermenge?
IV. Moleküle sind dicht gepackt, stark voneinander angezogen, jedes Molekül oszilliert um eine bestimmte Position. Was ist dieser Körper?
Gas Flüssigkeit Festkörper Solche Körper gibt es nicht
v.Welchen Zustand kann Wasser haben?
Nur im flüssigen Zustand Nur im gasförmigen Zustand Nur im festen Zustand In allen drei Zuständen
Thema: Drei Aggregatzustände
III-Option
ICH.Wie sind Gasmoleküle angeordnet und wie bewegen sie sich?
Moleküle befinden sich in Abständen, die kleiner sind als die Größe der Moleküle selbst, und bewegen sich frei relativ zueinander. Moleküle befinden sich in Abständen, die ein Vielfaches der Größe der Moleküle selbst betragen, und bewegen sich zufällig. Moleküle sind in einer strengen Reihenfolge angeordnet und schwingen um bestimmte Positionen.
II.Welche der folgenden Eigenschaften gehören zu Festkörpern?
Schwierig zu verformen Nimmt das gesamte ihnen zur Verfügung gestellte Volumen ein Behält eine konstante Form bei Verändert leicht die Form Schwierig zu komprimieren
III.Ändert sich das Volumen des Gases, wenn es von einer Flasche mit einem Fassungsvermögen von 20 Litern in eine Flasche mit einem Fassungsvermögen von 0,40 Litern gepumpt wird?
Erhöhen um das 2-fache Verringern um das 2-fache Keine Änderung
IV. Gibt es eine solche Substanz, bei der sich die Moleküle in großen Abständen befinden, stark voneinander angezogen werden und um bestimmte Positionen oszillieren?
Gas Flüssigkeit Feststoff Es existiert keine solche Substanz
v.Wie ist der Zustand von Quecksilber?
Nur in Flüssigkeit Nur in Feststoff Nur in Gasform Alle drei Zustände
Thema: Drei Aggregatzustände
IV-Option
ICH. Unten ist das Verhalten von Molekülen in festen, flüssigen und gasförmigen Körpern. Was haben Flüssigkeiten und Gase gemeinsam?
Die Tatsache, dass sich Moleküle in Abständen befinden, die kleiner sind als die Größe der Moleküle selbst, und sich frei relativ zueinander bewegen. Dass sich die Moleküle in großen Abständen voneinander befinden und sich zufällig bewegen. Dass sich die Moleküle zufällig relativ zueinander bewegen in einer strengen Reihenfolge angeordnet und in der Nähe bestimmter Positionen oszillieren
II.Welche der folgenden Eigenschaften gehören zu Festkörpern?
Haben ein bestimmtes Volumen Nehmen das Volumen des gesamten Gefäßes an Nehmen die Form des Gefäßes an Leicht komprimiert Leicht zu komprimieren
III.Die Flasche enthält 0,5 Liter Wasser. Es wird in einen Kolben mit einem Fassungsvermögen von 1 Liter gegossen. Ändert sich die Wassermenge?
Erhöhen Verringern Keine Änderung
IV. Die Moleküle sind so angeordnet, dass der Abstand zwischen ihnen geringer ist als die Größe der Moleküle selbst. Sie fühlen sich stark voneinander angezogen und ziehen von Ort zu Ort. Was ist dieser Körper?
Gas Flüssigkeit Feststoff
v.In welchem Zustand kann Alkohol sein?
Nur im festen Zustand Nur im flüssigen Zustand Nur im gasförmigen Zustand In allen drei Zuständen
Antworten auf Tests
Ich wähle II-2, 5 | II-Option II - 1, 4, 5 | III-Option II - 1, 3, 5 | IV-Option II - 1, 4 |
Moleküle und Atome eines Festkörpers sind in einer bestimmten Ordnung und Form angeordnet Kristallgitter. Solche Feststoffe nennt man kristallin. Die Atome schwingen um die Gleichgewichtslage, und die Anziehung zwischen ihnen ist sehr stark. Daher behalten feste Körper unter normalen Bedingungen Volumen und haben ihre eigene Form.
Thermisches Gleichgewicht ist der Zustand thermodynamischer Systeme, in den es nach ausreichend langer Zeit unter Bedingungen der Isolierung von der Umgebung spontan übergeht.
Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines makroskopischen Systems im thermodynamischen Gleichgewicht charakterisiert. Im Gleichgewichtszustand hat die Temperatur für alle makroskopischen Teile des Systems den gleichen Wert.
Grad Celsius(Symbol: °C) ist eine gemeinsame Temperatureinheit, die im Internationalen Einheitensystem (SI) zusammen mit Kelvin verwendet wird.
Medizinisches Quecksilberthermometer
Mechanisches Thermometer
Das Grad Celsius ist nach dem schwedischen Wissenschaftler Anders Celsius benannt, der 1742 eine neue Skala zur Temperaturmessung vorschlug. Null auf der Celsius-Skala war der Schmelzpunkt von Eis und 100° war der Siedepunkt von Wasser bei normalem atmosphärischem Druck. (Zunächst nahm Celsius die Schmelztemperatur von Eis mit 100 ° und die Siedetemperatur von Wasser mit 0 ° an. Erst später „drehte“ sein Zeitgenosse Carl von Linné diese Skala um). Diese Skala ist im Bereich 0-100° linear und setzt sich auch im Bereich unter 0° und über 100° linear fort. Linearität ist ein Hauptproblem bei genauen Temperaturmessungen. Es genügt zu erwähnen, dass ein klassisches mit Wasser gefülltes Thermometer nicht für Temperaturen unter 4 Grad Celsius gekennzeichnet werden kann, da sich das Wasser in diesem Bereich wieder ausdehnt.
Die ursprüngliche Definition des Grad Celsius hing von der Definition des normalen atmosphärischen Drucks ab, da sowohl der Siedepunkt von Wasser als auch der Schmelzpunkt von Eis vom Druck abhängen. Dies ist nicht sehr praktisch, um die Maßeinheit zu standardisieren. Daher wurde nach der Einführung des Kelvin K als Basiseinheit der Temperatur die Definition des Grad Celsius überarbeitet.
Nach moderner Definition entspricht ein Grad Celsius einem Kelvin K, und der Nullpunkt der Celsius-Skala ist so eingestellt, dass die Temperatur des Tripelpunktes von Wasser 0,01 °C beträgt. Dadurch verschieben sich die Celsius- und Kelvin-Skalen um 273,15:
26)Ideales Gas- ein mathematisches Modell eines Gases, bei dem angenommen wird, dass die potentielle Energie der Wechselwirkung von Molekülen im Vergleich zu ihrer kinetischen Energie vernachlässigt werden kann. Zwischen Molekülen wirken keine Anziehungs- oder Abstoßungskräfte, die Kollisionen von Partikeln untereinander und mit den Wänden des Gefäßes sind absolut elastisch, und die Wechselwirkungszeit zwischen Molekülen ist vernachlässigbar klein im Vergleich zu der durchschnittlichen Zeit zwischen Kollisionen.
Woher k ist die Boltzmann-Konstante (das Verhältnis der universellen Gaskonstante R zur Zahl von Avogadro N / A), ich- die Anzahl der Freiheitsgrade von Molekülen (bei den meisten Problemen über ideale Gase, bei denen angenommen wird, dass Moleküle Kugeln mit kleinem Radius sind, deren physikalisches Analogon Inertgase sein können), und T ist die absolute Temperatur.
Die Grundgleichung der MKT verbindet die makroskopischen Parameter (Druck, Volumen, Temperatur) eines Gassystems mit den mikroskopischen (Molekülmasse, mittlere Geschwindigkeit ihrer Bewegung).
Russische Staatliche Universität für Innovation
Technologie und Unternehmertum
Pensa-Filiale
Fachbereich Naturwissenschaften
abstrakt
In der Disziplin "Konzepte der modernen Naturwissenschaft"
Thema: „Modellvorstellungen zum Aufbau von Flüssigkeiten, Gasen und Kristallen“
Abgeschlossen von: Schüler Gr. 10E1 A. Antoshkina
Geprüft von: Associate Professor G. V. Surovitskaya
Pensa 2010
Inhalt
Einführung
Kapitel 1
1.1 Das Konzept der Flüssigkeit
1.3 Flüssigkeitseigenschaften
Kapitel 2. Gas
2.1 Der Gasbegriff
2.2 Molekülbewegung
2.3 Gaseigenschaften
Kapitel 3
3.1 Das Konzept der Kristalle
3.2.Arten von Kristallgittern
3.3. Eigenschaften von Kristallen, Form und Syngonie
Fazit
Referenzliste
Einführung
Entsprechend den Empfindungen, die verschiedene Substanzen (Stoffkörper) in den menschlichen Sinnen hervorrufen, können sie alle in drei Hauptgruppen eingeteilt werden: gasförmig, flüssig und kristallin (fest).
Gase haben keine eigene Oberfläche und kein eigenes Volumen. Sie nehmen das Gefäß, in dem sie sich befinden, vollständig ein. Gase können sich bei steigender Temperatur und sinkendem Druck unbegrenzt ausdehnen. Die Abstände zwischen Molekülen in Gasen sind um ein Vielfaches größer als die Abmessungen der Moleküle selbst, und die Wechselwirkungen zwischen ihnen, die sogenannten intermolekularen Wechselwirkungen, sind schwach, und die Moleküle in einem Gas bewegen sich fast unabhängig voneinander. Die Anordnung von Teilchen in einem Gas ist fast völlig zufällig (chaotisch).
Kristalle haben, wie alle Festkörper, eine sie von anderen Festkörpern trennende Oberfläche und ein ihr entsprechendes Volumen, die sich im Gravitationsfeld nicht (genauer: sehr geringfügig) ändern. Die Abstände zwischen Teilchen in Kristallen sind viel kleiner als in Gasen, und intermolekulare oder interatomare (wenn der Kristall aus Atomen eines Elements aufgebaut ist) Wechselwirkungen sind viel stärker als in Gasen und Flüssigkeiten. Partikel in einem Kristall sind in einer ziemlich strengen regelmäßigen Reihenfolge verteilt und bilden ein Kristallgitter. Die Teilchen, aus denen das Kristallgitter besteht, sind relativ fest an ihrem Platz fixiert. Eine Besonderheit von Kristallen ist, dass ihre Eigenschaften in verschiedenen Richtungen nicht gleich sind. Dieses Phänomen wird Eigenschaftsanisotropie genannt.
Flüssigkeiten vereinen viele der Eigenschaften des gasförmigen und des kristallinen Zustands. Sie haben eine Oberfläche und ein Volumen, die durch Änderungen der Position des Gefäßes mit Flüssigkeit im Gravitationsfeld beeinflusst werden. Die Flüssigkeit im Gravitationsfeld nimmt den unteren Teil des Gefäßes ein, in dem sie sich befindet. Moleküle in einer flüssigen Substanz sind durch viel stärkere zwischenmolekulare Kräfte miteinander verbunden als in einem Gas. Auch die Ordnung in der Anordnung der Teilchen in flüssigen Stoffen ist viel höher als in Gasen. In einigen Flüssigkeiten, zum Beispiel in Wasser, haben einige sehr kleine Volumina eine Ordnung, die der Ordnung in Kristallen nahe kommt.
In dem Bericht habe ich versucht, die Essenz jedes Aggregatzustands aufzuzeigen: flüssig, gasförmig und kristallin. Sie beschrieb die Eigenschaften von Stoffen, die Anordnung von Molekülen und Kristallgittern. Schauen wir uns nun jeden Stoff genauer an und stellen ihn als Modell dar.
Kapitel 1
1.1 Das Konzept der Flüssigkeit
Jeder von uns kann sich leicht an viele Substanzen erinnern, die er für Flüssigkeiten hält. Es ist jedoch nicht so einfach, diesen Aggregatzustand genau zu definieren. Die Flüssigkeit nimmt sozusagen eine Zwischenstellung ein zwischen einem kristallinen Festkörper, der durch eine vollständige Ordnung in der Anordnung seiner Bestandteile (Ionen, Atome, Moleküle) gekennzeichnet ist, und einem Gas, dessen Moleküle sich in einem chaotischen (zufälligen) Zustand befinden ) Bewegung.
Die Form flüssiger Körper kann ganz oder teilweise dadurch bestimmt werden, dass sich ihre Oberfläche wie eine elastische Membran verhält. So kann sich Wasser in Tropfen sammeln. Aber die Flüssigkeit ist auch unter ihrer unbeweglichen Oberfläche strömungsfähig, was auch bedeutet, dass die Form (der inneren Teile des flüssigen Körpers) nicht erhalten bleibt.
Die Moleküle einer Flüssigkeit haben keine feste Position, aber gleichzeitig auch keine vollständige Bewegungsfreiheit. Zwischen ihnen besteht eine Anziehungskraft, die stark genug ist, um sie nah beieinander zu halten. Eine Substanz in flüssigem Zustand existiert in einem bestimmten Temperaturbereich, unterhalb dessen sie in einen festen Zustand übergeht (Kristallisation erfolgt oder Umwandlung in einen festen amorphen Zustand - Glas), darüber - in einen gasförmigen Zustand (Verdunstung tritt auf). Die Grenzen dieses Intervalls sind druckabhängig, ein Stoff im flüssigen Zustand hat in der Regel nur eine Modifikation. (Die wichtigsten Ausnahmen sind Quantenflüssigkeiten und Flüssigkristalle.) Daher stellt eine Flüssigkeit in den meisten Fällen nicht nur einen Aggregatzustand, sondern auch eine thermodynamische Phase (flüssige Phase) dar. Alle Flüssigkeiten werden üblicherweise in reine Flüssigkeiten und Mischungen unterteilt. Einige Flüssigkeitsgemische sind für das Leben von großer Bedeutung: Blut, Meerwasser usw. Flüssigkeiten können als Lösungsmittel wirken.
1.2. Anordnung von Molekülen in einer Flüssigkeit
Moleküle einer Substanz in flüssigem Zustand befinden sich fast nahe beieinander. Im Gegensatz zu festen kristallinen Körpern, in denen Moleküle im gesamten Volumen des Kristalls geordnete Strukturen bilden und thermische Schwingungen um feste Zentren ausführen können, haben flüssige Moleküle eine größere Freiheit. Jedes Molekül einer Flüssigkeit, wie auch in einem Festkörper, wird allseitig von benachbarten Molekülen „eingespannt“ und führt thermische Schwingungen um eine bestimmte Gleichgewichtslage aus. Von Zeit zu Zeit kann sich jedoch jedes Molekül zu einer nahe gelegenen freien Stelle bewegen. Solche Sprünge in Flüssigkeiten kommen recht häufig vor; Daher sind die Moleküle nicht wie in Kristallen an bestimmte Zentren gebunden und können sich durch das gesamte Volumen der Flüssigkeit bewegen. Dies erklärt die Fließfähigkeit von Flüssigkeiten. Aufgrund der starken Wechselwirkung zwischen eng beieinander liegenden Molekülen können sie lokale (instabile) geordnete Gruppen aus mehreren Molekülen bilden. Dieses Phänomen wird als Nahordnung bezeichnet (Abb. 1).
Abb.1. ein Beispiel für die Nahordnung von flüssigen Molekülen und die Fernordnung von Molekülen einer kristallinen Substanz: 1.1 - Wasser; 1. - Eis.
Reis. 2. Wasserdampf (1) und Wasser (2). Wassermoleküle werden etwa 5 x 107-fach vergrößert.
Bild 2 verdeutlicht den Unterschied zwischen einem gasförmigen Stoff und einer Flüssigkeit am Beispiel von Wasser. Das Wassermolekül H2O besteht aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen, die in einem Winkel von 104° angeordnet sind. Der durchschnittliche Abstand zwischen Dampfmolekülen ist zehnmal größer als der durchschnittliche Abstand zwischen Wassermolekülen. Anders als in Abb. 1, wo Wassermoleküle als Kugeln dargestellt sind, vermittelt Abb. 2 eine Vorstellung vom Aufbau des Wassermoleküls. Aufgrund der dichten Packung von Molekülen ist die Kompressibilität von Flüssigkeiten, also die Volumenänderung bei Druckänderung, sehr gering; es ist zehn- und hunderttausendmal geringer als in Gasen.
1.3 Flüssigkeitseigenschaften
Flüssigkeit. Fließfähigkeit ist die Haupteigenschaft von Flüssigkeiten. Wirkt auf einen im Gleichgewicht befindlichen Abschnitt einer Flüssigkeit eine äußere Kraft ein, so entsteht eine Strömung von Flüssigkeitsteilchen in der Richtung, in der diese Kraft wirkt: die Flüssigkeit fließt. Somit behält die Flüssigkeit unter der Wirkung unausgeglichener äußerer Kräfte nicht die Form und die relative Anordnung der Teile bei und nimmt daher die Form des Gefäßes an, in dem sie sich befindet. Im Gegensatz zu plastischen Feststoffen hat eine Flüssigkeit keine Fließgrenze: Es reicht aus, eine beliebig kleine äußere Kraft anzuwenden, um die Flüssigkeit zum Fließen zu bringen.
Erhaltung des Volumens. Eine der charakteristischen Eigenschaften einer Flüssigkeit ist, dass sie (bei konstanten äußeren Bedingungen) ein bestimmtes Volumen hat. Eine Flüssigkeit lässt sich mechanisch nur sehr schwer komprimieren, da im Gegensatz zu einem Gas nur sehr wenig freier Raum zwischen den Molekülen vorhanden ist. Der auf eine in einem Gefäß eingeschlossene Flüssigkeit erzeugte Druck überträgt sich unverändert auf jeden Volumenpunkt dieser Flüssigkeit (das Gesetz von Pascal gilt auch für Gase). Dieses Merkmal wird zusammen mit der sehr geringen Kompressibilität in hydraulischen Maschinen verwendet. Flüssigkeiten nehmen normalerweise an Volumen zu (dehnen sich aus), wenn sie erhitzt werden, und nehmen an Volumen ab (kontrahieren), wenn sie gekühlt werden. Es gibt jedoch Ausnahmen, z. B. Wasserkompressen bei Erwärmung, bei Normaldruck und Temperaturen von 0 °C bis ca. 4 °C.
Viskosität. Außerdem zeichnen sich Flüssigkeiten (wie Gase) durch Viskosität aus. Es ist definiert als die Fähigkeit, der Bewegung eines der Teile relativ zum anderen zu widerstehen - dh als innere Reibung. Wenn sich benachbarte Schichten einer Flüssigkeit relativ zueinander bewegen, kommt es aufgrund der thermischen Bewegung zusätzlich zwangsläufig zu einer Kollision von Molekülen. Es gibt Kräfte, die die geordnete Bewegung verlangsamen. Gleichzeitig wird die kinetische Energie der geordneten Bewegung in thermische Energie umgewandelt - die Energie der chaotischen Bewegung von Molekülen.Die Flüssigkeit im Gefäß, die in Bewegung versetzt und sich selbst überlassen wird, wird allmählich anhalten, aber ihre Temperatur wird steigen.
Freie Oberflächenbildung und Oberflächenspannung. Aufgrund der Volumenerhaltung ist die Flüssigkeit in der Lage, eine freie Oberfläche zu bilden. Eine solche Oberfläche ist die Phasengrenzfläche eines bestimmten Stoffes: Auf der einen Seite befindet sich die flüssige Phase, auf der anderen die gasförmige (Dampf) und möglicherweise andere Gase wie Luft. Wenn die flüssigen und gasförmigen Phasen des gleichen Stoffes in Kontakt kommen, treten Kräfte auf, die dazu neigen, die Grenzfläche zu verringern - Oberflächenspannungskräfte. Die Grenzfläche verhält sich wie eine elastische Membran, die zum Schrumpfen neigt. Die Oberflächenspannung kann durch die Anziehung zwischen Flüssigkeitsmolekülen erklärt werden. Jedes Molekül zieht andere Moleküle an, versucht sich mit ihnen zu „umgeben“ und somit die Oberfläche zu verlassen. Dementsprechend neigt die Oberfläche dazu, kleiner zu werden. Daher neigen Seifenblasen und Blasen beim Kochen dazu, eine Kugelform anzunehmen: Bei einem bestimmten Volumen hat eine Kugel eine minimale Oberfläche. Wirken auf eine Flüssigkeit nur Oberflächenspannungskräfte, so nimmt sie zwangsläufig eine Kugelform an – zum Beispiel Wassertropfen in der Schwerelosigkeit. Kleine Gegenstände mit einer Dichte größer als die Dichte einer Flüssigkeit können auf der Oberfläche der Flüssigkeit "schwimmen", da die Schwerkraft geringer ist als die Kraft, die die Vergrößerung der Oberfläche verhindert. (Siehe Oberflächenspannung.)
Verdunstung und Kondensation. Verdampfung ist der allmähliche Übergang eines Stoffes von einer flüssigen in eine gasförmige Phase (Dampf). Während der thermischen Bewegung verlassen einige Moleküle die Flüssigkeit durch ihre Oberfläche und verwandeln sich in Dampf. Gleichzeitig geht ein Teil der Moleküle aus dem Dampf in die Flüssigkeit zurück. Wenn mehr Moleküle die Flüssigkeit verlassen als hineinkommen, findet Verdunstung statt. Kondensation ist der umgekehrte Vorgang, der Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. Dabei gelangen mehr Moleküle aus dem Dampf in die Flüssigkeit als aus der Flüssigkeit in den Dampf. Verdampfung und Kondensation sind Nichtgleichgewichtsprozesse, sie treten auf, bis ein lokales Gleichgewicht hergestellt ist (falls hergestellt) und die Flüssigkeit vollständig verdampfen oder mit ihrem Dampf ins Gleichgewicht kommen kann, wenn so viele Moleküle die Flüssigkeit verlassen wie sie zurückkehren.
Kochen ist der Vorgang des Verdampfens in einer Flüssigkeit. Bei ausreichend hoher Temperatur wird der Dampfdruck höher als der Druck im Inneren der Flüssigkeit, und es beginnen sich dort Dampfblasen zu bilden, die (unter den Bedingungen der Schwerkraft) nach oben schwimmen.
Benetzung ist ein Oberflächenphänomen, das auftritt, wenn eine Flüssigkeit in Gegenwart von Dampf eine feste Oberfläche berührt, d. h. an den Grenzflächen von drei Phasen. Benetzung charakterisiert das „Anhaften“ einer Flüssigkeit an der Oberfläche und das Ausbreiten darüber (oder umgekehrt das Abstoßen und Nichtausbreiten). Es gibt drei Fälle: keine Benetzung, begrenzte Benetzung und vollständige Benetzung.
Mischbarkeit ist die Fähigkeit von Flüssigkeiten, sich ineinander zu lösen. Ein Beispiel für mischbare Flüssigkeiten: Wasser und Ethylalkohol, ein Beispiel für nicht mischbare Flüssigkeiten: Wasser und flüssiges Öl.
Diffusion. Wenn sich zwei mischbare Flüssigkeiten in einem Gefäß befinden, beginnen die Moleküle infolge thermischer Bewegung allmählich die Grenzfläche zu passieren, und somit vermischen sich die Flüssigkeiten allmählich. Dieses Phänomen nennt man Diffusion (es tritt auch bei Stoffen in anderen Aggregatzuständen auf).
Überhitzung und Unterkühlung. Eine Flüssigkeit kann so über den Siedepunkt erhitzt werden, dass kein Sieden auftritt. Dies erfordert eine gleichmäßige Erwärmung, ohne nennenswerte Temperaturunterschiede innerhalb des Volumens und ohne mechanische Einflüsse wie Vibrationen. Wenn etwas in eine überhitzte Flüssigkeit geworfen wird, kocht es sofort. Überhitztes Wasser ist in der Mikrowelle leicht zu bekommen. Unterkühlung - Abkühlung einer Flüssigkeit unter den Gefrierpunkt, ohne in einen festen Aggregatzustand überzugehen. Wie bei der Überhitzung erfordert die Unterkühlung das Fehlen von Vibrationen und erheblichen Temperaturschwankungen.
Koexistenz mit anderen Phasen. Formal gesprochen sind für die Gleichgewichtskoexistenz einer flüssigen Phase mit anderen Phasen des gleichen Stoffes – gasförmig oder kristallin – streng definierte Bedingungen erforderlich. Bei einem gegebenen Druck wird also eine genau definierte Temperatur benötigt. Dennoch koexistiert in Natur und Technik überall Flüssigkeit mit Dampf oder auch mit einem festen Aggregatzustand – zum Beispiel Wasser mit Wasserdampf und oft auch mit Eis (wenn man Dampf als separate Phase betrachtet, die neben Luft vorhanden ist). Dies hat folgende Gründe:
- Nichtgleichgewichtszustand. Es braucht Zeit, bis die Flüssigkeit verdunstet ist, bis die Flüssigkeit vollständig verdunstet ist, koexistiert sie mit dem Dampf. In der Natur verdunstet Wasser ständig, ebenso wie der umgekehrte Prozess - Kondensation.
- geschlossenes Volumen. Die Flüssigkeit in einem geschlossenen Gefäß beginnt zu verdampfen, aber da das Volumen begrenzt ist, steigt der Dampfdruck, sie wird gesättigt, noch bevor die Flüssigkeit vollständig verdampft ist, wenn ihre Menge groß genug war. Wenn der Sättigungszustand erreicht ist, ist die Menge an verdampfter Flüssigkeit gleich der Menge an kondensierter Flüssigkeit, das System kommt ins Gleichgewicht. Auf diese Weise können in einem begrenzten Volumen die Bedingungen hergestellt werden, die für die Gleichgewichtskoexistenz von Flüssigkeit und Dampf erforderlich sind.
- Das Vorhandensein der Atmosphäre unter den Bedingungen der irdischen Schwerkraft. Auf eine Flüssigkeit (Luft und Dampf) wirkt Atmosphärendruck, während bei Dampf praktisch nur dessen Partialdruck zu berücksichtigen ist. Daher entsprechen die Flüssigkeit und der Dampf über ihrer Oberfläche unterschiedlichen Punkten im Phasendiagramm, im Bereich des Vorhandenseins der flüssigen Phase bzw. im Bereich des Vorhandenseins der gasförmigen Phase. Dies hebt die Verdampfung nicht auf, aber die Verdampfung benötigt Zeit, während der beide Phasen koexistieren. Ohne diese Bedingung würden Flüssigkeiten sehr schnell kochen und verdampfen.
Kapitel 2. Gas
2.1. Das Gaskonzept
GAS ist einer der Aggregatzustände eines Stoffes, in dem sich seine Bestandteile (Atome, Moleküle) in beträchtlichen Abständen voneinander befinden und sich frei bewegen. Im Gegensatz zu einer Flüssigkeit und einem Festkörper, wo die Moleküle nah beieinander liegen und durch Anziehungs- und Abstoßungskräfte beträchtlicher Größenordnung miteinander verbunden sind, manifestiert sich die Wechselwirkung von Molekülen in einem Gas nur in kurzen Momenten ihrer Annäherung (Kollision). In diesem Fall gibt es eine scharfe Änderung in der Größe und Richtung der Geschwindigkeit der kollidierenden Teilchen.
Der Name „Gas“ kommt vom griechischen Wort „haos“ und wurde Anfang des 17. Jahrhunderts von Van Helmont eingeführt; er spiegelt gut die wahre Natur der Bewegung von Teilchen in einem Gas wider, das durch völlige Unordnung und Chaos gekennzeichnet ist . Anders als beispielsweise Flüssigkeiten bilden Gase keine freie Oberfläche und füllen das gesamte ihnen zur Verfügung stehende Volumen gleichmäßig aus. Der gasförmige Zustand, wenn man ionisierte Gase mit einschließt, ist der häufigste Materiezustand im Universum (Atmosphären von Planeten, Sternen, Nebeln, interstellarer Materie usw.).
2.2. Molekülbewegung
Die Bewegung von Molekülen in Gasen ist zufällig: Die Geschwindigkeiten von Molekülen haben keine Vorzugsrichtung, sondern sind zufällig in alle Richtungen verteilt. Aufgrund der Kollisionen von Molekülen untereinander ändern sich ihre Geschwindigkeiten ständig sowohl in Richtung als auch im Absolutwert. Daher können die Geschwindigkeiten von Molekülen stark voneinander abweichen. In jedem Moment bewegen sich in einem Gas Moleküle extrem schnell und Moleküle relativ langsam. Die Anzahl der Moleküle, die sich viel langsamer oder viel schneller bewegen als die anderen, ist jedoch gering. Die meisten Moleküle bewegen sich mit Geschwindigkeiten, die relativ wenig von einer Durchschnittsgeschwindigkeit abweichen, die von der Art der Moleküle und der Körpertemperatur abhängt. Wenn wir im Folgenden von der Geschwindigkeit von Molekülen sprechen, meinen wir ihre Durchschnittsgeschwindigkeit. Wir werden uns später der Frage der Messung und Berechnung der mittleren Geschwindigkeit von Molekülen zuwenden. In vielen Diskussionen über die Bewegung von Gasmolekülen spielt das Konzept der mittleren freien Weglänge eine wichtige Rolle. Die mittlere freie Weglänge ist die durchschnittliche Strecke, die Moleküle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kollisionen zurücklegen. Mit abnehmender Gasdichte nimmt die mittlere freie Weglänge zu. Bei atmosphärischem Druck und 0 °C beträgt die mittlere freie Weglänge der Luftmoleküle etwa 10-8-10-7 m (Abb. 371).
Reis. 371. Dies ist ungefähr der Weg eines Luftmoleküls bei Normaldruck (millionenfach erhöht)
In sehr verdünnten Gasen (z. B. in hohlen elektrischen Glühbirnen) erreicht die mittlere freie Weglänge mehrere Zentimeter und sogar mehrere zehn Zentimeter. Hier bewegen sich die Moleküle nahezu stoßfrei von Wand zu Wand. Moleküle in Festkörpern oszillieren um mittlere Positionen. Auch in Flüssigkeiten oszillieren die Moleküle um ihre mittleren Positionen. Allerdings springt jedes Molekül von Zeit zu Zeit auf eine neue Mittelposition, die mehrere intermolekulare Abstände von der vorherigen entfernt ist.
2.3. Gaseigenschaften
Im gasförmigen Zustand ist die Wechselwirkungsenergie der Teilchen untereinander viel kleiner als ihre kinetische Energie: EMMB<< Екин.
Daher werden Gasmoleküle (Atome) nicht zusammengehalten, sondern bewegen sich frei in einem Volumen, das viel größer ist als das Volumen der Partikel selbst. Die Kräfte der intermolekularen Wechselwirkung manifestieren sich, wenn sich die Moleküle in ausreichend geringem Abstand aneinander annähern. Eine schwache intermolekulare Wechselwirkung bestimmt die geringe Dichte des Gases, den Wunsch nach unbegrenzter Ausdehnung, die Fähigkeit, Druck auf die Gefäßwände auszuüben, und verhindert diesen Wunsch. Die Gasmoleküle befinden sich in zufälliger chaotischer Bewegung, und es gibt keine Ordnung im Gas in Bezug auf die Anordnung der Moleküle. Der Zustand des Gases wird charakterisiert durch: Temperatur - T, Druck - p und Volumen - V. Bei niedrigen Drücken und hohen Temperaturen verhalten sich alle typischen Gase ungefähr gleich. Aber schon bei gewöhnlichen und besonders niedrigen Temperaturen und hohen Drücken beginnen die Individualitäten der Gase zu erscheinen. Eine Erhöhung des Außendrucks und eine Verringerung der Temperatur bringen Gasteilchen näher zusammen, sodass sich die intermolekulare Wechselwirkung stärker manifestiert. Für solche Gase kann die Mendeleev-Clapeyron-Gleichung nicht mehr angewendet werden, stattdessen sollte die Van-der-Waals-Gleichung angewendet werden:
wobei a und b konstante Terme sind, wobei das Vorhandensein von Anziehungskräften zwischen Molekülen bzw. dem intrinsischen Volumen von Molekülen berücksichtigt wird.
Wenn Gase komprimiert werden und ihre Dichte erheblich zunimmt, werden die IMF-Kräfte immer deutlicher, was zur Schaffung von Bedingungen für die Bildung verschiedener Assoziate aus Molekülen führt. Assoziierte Verbindungen sind relativ instabile Gruppen von Molekülen. Aus der Natur der MMW-Komponenten folgt, dass die universellen Wechselwirkungskräfte mit zunehmender Atomgröße zunehmen, die Polarisierbarkeit also stark zunimmt, je schwerer die gleichartigen Teilchen (Atome oder Moleküle) einer Substanz sind Je niedriger der Grad ihrer Assoziation bei einer bestimmten Temperatur ist, desto niedriger ist normalerweise der Übergang einer solchen Substanz von Gas zu Flüssigkeit.
Kapitel 3
3.1 Das Konzept der Kristalle
Die Welt der Kristalle ist eine Welt, die nicht weniger schön, vielfältig, sich entwickelnd und oft nicht weniger mysteriös ist als die Welt der Tierwelt. Die Bedeutung von Kristallen für die Geowissenschaften liegt darin begründet, dass der überwiegende Teil der Erdkruste in kristallinem Zustand vorliegt. Bei der Klassifizierung so grundlegender Objekte der Geologie wie Mineral und Gestein ist der Begriff eines Kristalls primär, elementar, ähnlich wie ein Atom im Periodensystem der Elemente oder ein Molekül in der chemischen Klassifizierung von Substanzen. Nach der aphoristischen Aussage des berühmten Mineralogen, Professor des St. Petersburger Bergbauinstituts D.P. Grigoriev, „ein Mineral ist ein Kristall“. Es ist klar, dass die Eigenschaften von Mineralien und Gesteinen eng mit den allgemeinen Eigenschaften des kristallinen Zustands zusammenhängen.
Das Wort "Kristall" ist griechisch (??????????), seine ursprüngliche Bedeutung ist "Eis". Dieser Begriff wurde jedoch bereits in der Antike auf transparente natürliche Polyeder anderer Substanzen (Quarz, Calcit usw.) übertragen, da angenommen wurde, dass dies auch Eis war, das aus irgendeinem Grund bei hohen Temperaturen Stabilität erhielt. Im Russischen hat dieses Wort zwei Formen: eigentlich "Kristall", was einen natürlich vorkommenden polyedrischen Körper bedeutet, und "Kristall" - eine spezielle Art von Glas mit hohem Brechungsindex sowie transparenter farbloser Quarz ("Bergkristall"). In den meisten europäischen Sprachen wird für beide Konzepte das gleiche Wort verwendet (vergleiche das englische „Crystal Palace“ – „Crystal Palace“ in London und „Crystal Growth“ – ein internationales Magazin für Kristallzüchtung).
Die Menschheit lernte Kristalle in der Antike kennen. Das liegt vor allem an ihrer Fähigkeit, sich selbst zu schneiden, was in der Natur oft vorkommt, also spontan die Form erstaunlich perfekter Polyeder anzunehmen. Selbst ein moderner Mensch, der zum ersten Mal natürlichen Kristallen begegnet ist, glaubt meistens nicht, dass diese Polyeder nicht das Werk eines erfahrenen Handwerkers sind. Der Form von Kristallen wird seit langem eine magische Bedeutung beigemessen, wie einige archäologische Funde belegen. Hinweise auf „Kristall“ (offenbar sprechen wir doch von „Kristall“) finden sich immer wieder in der Bibel (siehe zB: Offenbarung des Johannes, 21, 11; 32, 1, etc.). Unter Mathematikern gibt es eine begründete Meinung, dass die Prototypen der fünf regulären Polyeder (Platons Körper) natürliche Kristalle waren. Viele archimedische (semireguläre) Polyeder haben auch exakte oder sehr ähnliche Analoga in der Welt der Kristalle. Und in der angewandten Kunst der Antike wurden Kristallpolyeder manchmal als Vorbilder verwendet, und zwar solche, die von der damaligen Wissenschaft offensichtlich nicht berücksichtigt wurden. Zum Beispiel gibt es in der State Hermitage eine Perlenkette, deren Form mit hoher Genauigkeit die charakteristische Form von Kristallen des schönen Halbedelstein-Minerals Granat wiedergibt. Diese Perlen sind aus Gold (vermutlich aus dem Nahen Osten des 1. bis 5. Jahrhunderts n. Chr.). So haben Kristalle seit langem einen spürbaren Einfluss auf die Hauptbereiche menschlicher Interessen: emotional (Religion, Kunst), ideologisch (Religion), intellektuell (Wissenschaft, Kunst).
3.2. Haupttypen von Kristallgittern
In Festkörpern können Atome auf zwei Arten im Raum platziert werden: 1) Zufällige Anordnung von Atomen, wenn sie keinen bestimmten Platz relativ zueinander einnehmen. Solche Körper nennt man amorph 2) Eine geordnete Anordnung von Atomen, wenn Atome ganz bestimmte Plätze im Raum einnehmen, solche Substanzen nennt man kristallin.
Atome schwingen relativ zu ihrer mittleren Position mit einer Frequenz von etwa 1013 Hz. Die Amplitude dieser Schwingungen ist proportional zur Temperatur. Aufgrund der geordneten Anordnung von Atomen im Raum können ihre Zentren durch imaginäre Geraden verbunden werden. Der Satz solcher sich schneidender Linien stellt ein räumliches Gitter dar, das als Kristallgitter bezeichnet wird.
Die äußeren Elektronenbahnen der Atome berühren sich, sodass die Packungsdichte der Atome im Kristallgitter sehr hoch ist. Kristalline Feststoffe bestehen aus kristallinen Körnern - Kristalliten. In benachbarten Körnern sind die Kristallgitter um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdreht. In Kristalliten werden Nah- und Fernordnungen beobachtet. Dies bedeutet das Vorhandensein einer geordneten Anordnung und Stabilität sowohl der nächsten Nachbarn, die ein bestimmtes Atom umgeben (Nahordnung), als auch von Atomen, die sich in beträchtlichem Abstand von ihm bis zu den Korngrenzen befinden (Fernordnung).
a) b)
Reis. 1.1. Anordnung von Atomen in kristalliner (a) und amorpher (b) Materie
Durch Diffusion können einzelne Atome ihren Platz in den Knoten des Kristallgitters verlassen, jedoch wird dabei die Ordnung der Kristallstruktur als Ganzes nicht gestört.
Alle Metalle sind kristalline Körper mit einer bestimmten Art von Kristallgitter, bestehend aus schwach beweglichen positiv geladenen Ionen, zwischen denen sich freie Elektronen bewegen (das sogenannte Elektronengas). Diese Art von Struktur wird als metallische Bindung bezeichnet. Die Art des Gitters wird durch die Form eines elementaren geometrischen Körpers bestimmt, dessen mehrfache Wiederholung entlang drei Raumachsen das Gitter eines gegebenen kristallinen Körpers bildet.
A)B)
CD)
Reis. 1.2. Die Haupttypen von Kristallgittern von Metallen:
A) kubisch (1 Atom pro Zelle)
B) kubisch raumzentriert (bcc) (2 Atome pro Zelle)
usw.................
Die Flüssigkeit nimmt in Eigenschaften und Struktur eine Zwischenstellung zwischen Gasen und festen kristallinen Stoffen ein. Daher hat es die Eigenschaften sowohl gasförmiger als auch fester Substanzen. In der molekularkinetischen Theorie werden unterschiedliche Aggregatzustände eines Stoffes mit unterschiedlichem Grad molekularer Ordnung in Verbindung gebracht. Für Feststoffe, die sog Fernauftrag in der Anordnung der Teilchen, d.h. ihre geordnete Anordnung, die sich über große Entfernungen wiederholt. In Flüssigkeiten, den sog Kurzstreckenauftrag in der Anordnung der Teilchen, d.h. ihre geordnete Anordnung, die sich in Abständen wiederholt, ist vergleichbar mit interatomaren. Bei Temperaturen nahe der Kristallisationstemperatur ähnelt die Flüssigkeitsstruktur der eines Feststoffs. Bei hohen Temperaturen nahe dem Siedepunkt entspricht die Struktur der Flüssigkeit dem gasförmigen Zustand - fast alle Moleküle nehmen an chaotischer thermischer Bewegung teil.
Flüssigkeiten haben wie Feststoffe ein bestimmtes Volumen und wie Gase nehmen sie die Form des Gefäßes an, in dem sie sich befinden. Gasmoleküle sind praktisch nicht durch die Kräfte der intermolekularen Wechselwirkung miteinander verbunden, und in diesem Fall ist die durchschnittliche Energie der thermischen Bewegung von Gasmolekülen viel größer als die durchschnittliche potentielle Energie aufgrund der Anziehungskräfte zwischen ihnen, sodass die Gasmoleküle zerstreut werden unterschiedliche Richtungen und das Gas nimmt das ihm zur Verfügung gestellte Volumen ein. In festen und flüssigen Körpern sind die Anziehungskräfte zwischen Molekülen bereits erheblich und halten die Moleküle auf einem gewissen Abstand zueinander. In diesem Fall ist die durchschnittliche Energie der thermischen Bewegung von Molekülen aufgrund der Kräfte der intermolekularen Wechselwirkung geringer als die durchschnittliche potentielle Energie, und es reicht nicht aus, die Anziehungskräfte zwischen Molekülen zu überwinden, sodass Feststoffe und Flüssigkeiten ein bestimmtes Volumen haben .
Der Druck in Flüssigkeiten steigt mit zunehmender Temperatur und abnehmendem Volumen sehr schnell an. Die volumetrische Ausdehnung von Flüssigkeiten ist viel geringer als die von Dämpfen und Gasen, da die Kräfte, die Moleküle in einer Flüssigkeit binden, signifikanter sind; die gleiche Bemerkung gilt für die Wärmeausdehnung.
Die Wärmekapazitäten von Flüssigkeiten steigen normalerweise mit der Temperatur (wenn auch geringfügig). Das Cp/Cv-Verhältnis ist praktisch gleich eins.
Die Fluidtheorie ist bis heute nicht vollständig entwickelt. Die Entwicklung einer Reihe von Problemen bei der Untersuchung der komplexen Eigenschaften einer Flüssigkeit gehört zu Ya.I. Frenkel (1894–1952). Er erklärte die thermische Bewegung in einer Flüssigkeit damit, dass jedes Molekül einige Zeit um eine bestimmte Gleichgewichtslage oszilliert, um dann an eine neue Position zu springen, die in der Größenordnung des Atomabstands von der Ausgangsposition entfernt ist. Somit bewegen sich die Moleküle der Flüssigkeit ziemlich langsam durch die Masse der Flüssigkeit. Mit zunehmender Temperatur der Flüssigkeit steigt die Frequenz der Schwingungsbewegung stark an und die Beweglichkeit der Moleküle nimmt zu.
Anhand des Frenkel-Modells lässt sich einiges erklären Unterscheidungsmerkmale Eigenschaften der Flüssigkeit. Daher haben Flüssigkeiten selbst nahe der kritischen Temperatur eine viel größere Viskosität als Gase, und die Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab (statt zuzunehmen, wie bei Gasen). Dies erklärt sich aus einer anderen Art des Impulsübertragungsprozesses: Er wird von Molekülen übertragen, die von einem Gleichgewichtszustand in einen anderen springen, und diese Sprünge werden mit zunehmender Temperatur viel häufiger. Diffusion in Flüssigkeiten tritt nur aufgrund von Molekülsprüngen auf, und sie erfolgt viel langsamer als in Gasen. Wärmeleitfähigkeit Flüssigkeiten beruht auf dem Austausch kinetischer Energie zwischen Partikeln, die mit unterschiedlichen Amplituden um ihre Gleichgewichtspositionen oszillieren; scharfe Sprünge von Molekülen spielen keine merkliche Rolle. Der Mechanismus der Wärmeleitung ähnelt dem Mechanismus in Gasen. Ein charakteristisches Merkmal einer Flüssigkeit ist ihre Fähigkeit zu haben Freie Oberfläche(nicht durch feste Wände begrenzt).
