Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объем кратко

Узнаем чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объем? Какими свойствами обладают жидкости

Отличие жидкостей от твердых тел и газов

Молекулы, составляющие жидкости и газы, не находятся в постоянных положениях. Они могут свободно перемещаться по всему объему, что отличает эти два типа материи от твердых тел, в которых каждый атом или молекула занимают строго определенное место. Благодаря свободному перемещению молекул жидкость и газ приобретают форму того сосуда, в который их помещают. Поэтому при ответе на вопрос о том, какими свойствами обладают жидкости, следует в первую очередь называть их способность изменять свою форму.

Однако газы и жидкости имеют существенное отличие между собой. Например, газы не сохраняют объем и способны заполнять его полностью в том пространстве, которое им предоставлено. Жидкости, в свою очередь, объем сохраняют. Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объем?

Вся разница между тремя состояниями материи заключается в величине сил, которые связывают молекулы и атомы. В твердых телах эти силы велики, поэтому каждая частица твердого вещества сохраняет свое положение. В жидкостях эти силы слабее, поэтому они и позволяют свободно перемещаться молекулам по всему их объему. Однако эти силы намного больше таковых для газов, в которых в ряде случаев можно пренебречь их существованием.

Какими свойствами обладают жидкости?

Жидкость, как и газ, относится к текучим телам, то есть к такому состоянию вещества, действие минимальной внешней силы на которое вызывает пространственное смещение его отдельных молекул и целых слоев относительно друг друга. Если говорить только о строении и свойствах жидкостей, то нужно назвать следующие их основные физические характеристики:

Понятие вязкости

Вязкость является физической величиной, которая определяет способность жидкости сопротивляться любому смещению в ее объеме. Несмотря на то что жидкость является текучей материей, при воздействии внешней силы, которая стремится сместить молекулы жидкости, в ней появляются внутренние силы, которые препятствуют такому смещению. Эти внутренние силы называются когезионными. Они отвечают не только за существование вязкости, но и являются ответом на поставленный вопрос. Чем и объясняется способность жидкостей сохранять свой объем.

Если бы жидкость не обладала вязкостью, то она могла бы течь по любой трубе под действием собственной инерции, и не нужно было бы прикладывать разницу давлений на концах этой трубы, чтобы привести жидкость в движение.

Поверхностное натяжение

Говоря о поверхностных свойствах жидкости, в первую очередь следует назвать поверхностное натяжение. Суть этой физической величины заключается в том, что свободная поверхность вещества проявляет свойства тонкой эластичной мембраны. Подобный феномен связан с наличием сил притяжения между молекулами жидкости.

Силы притяжения, которые действуют на каждую молекулу в толще вещества, направлены во все стороны, поэтому они компенсируют друг друга. Результирующая сил притяжения, воздействующая на поверхностные молекулы жидкости, направлена внутрь жидкости. Иными словами, перпендикулярно ее поверхности. Именно эта сила ответственна за образование поверхностного натяжения.

Благодаря силам поверхностного натяжения жидкость всегда стремится принять форму, отвечающую наименьшей площади поверхности при таком объеме. Такой формой является шар. Именно поэтому капли воды в невесомости имеют форму шара. Поверхностное натяжение уменьшается с увеличением температуры ввиду уменьшения когезионных сил между молекулами жидкости.

Когезия, адгезия и капиллярность

Когезия и адгезия являются конкурирующими свойствами в физике жидкостей. Так, если когезионная сила больше адгезионной, тогда такое вещество не смачивает поверхность твердого тела, и наоборот, если адгезия проявляется сильнее, чем когезия, тогда говорят о явлении смачиваемости.

С явлениями адгезии и когезии также связано такое свойство жидкостей, как капиллярность, то есть способность жидкостей подниматься или опускаться в тонких трубках на высоту, отличную от общего уровня жидкости. Толщина трубок должна быть около 1 мм, чтобы явление капиллярности было заметным.

Плотность жидкости

Данное свойство характерно для любого состояния материи и определяется как количество этой материи или ее масса, содержащаяся в единице объема. Учитывая, что с увеличением температуры многие тела расширяются, их плотность уменьшается. Однако для некоторых веществ это правило может не действовать в определенных интервалах температур. Так, вода при 0 ºC имеет меньшую плотность, чем при 4 ºC.

Плотность, согласно ее определению, равна: ρ = m / V, отсюда можно определить, чему равен объем жидкости или чему равна ее масса, если знать две другие величины. Например, вода при 4 ºC массой 1 кг занимает объем V = m / ρ = 0,001 м 3 = 1 л.

Гидростатическое давление

Под гидростатическим давлением понимают давление, которое оказывает жидкость на погруженное в нее тело ввиду наличия собственного веса у жидкости. Это давление увеличивается с глубиной линейно. Гидростатическое давление действует во всех направлениях одинаково. Помимо глубины, оно зависит еще от плотности жидкости. Наличие этого свойства обуславливает существование выталкивающей силы, открытой Архимедом.

Отметим, что молекулы жидкости расположены достаточно близко друг к другу, кроме того, при незначительном их сближении возникают большие отталкивающие силы, поэтому увеличение внешнего давления в широких пределах практически не изменяет плотности жидкости. Этот факт является ответом на вопрос о том, чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объем и не сжиматься в значительном интервале внешних давлений.

Источник

Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объем кратко

Учебник Физика 7 класс Кривченко И.В., размещённый в этой рубрике, включён в федеральный перечень учебников в соответствии с ФГОС. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 страниц вышел из печати в июле 2015 г. в пятом издании. Учебник физики 7 класса рассчитан на 2 урока в неделю и содержит 6 тем курса физики, которые перечислены ниже.

Физика 7 класс, тема 01. Физические величины (7+2 ч)
Физика. Физическая величина. Измерение физических величин.
Цена делений шкалы прибора. Погрешность прямых и косвенных измерений.
Формулы и вычисления по ним. Единицы физических величин.
Метод построения графика. Физика 7 класс, тема 02. Масса и плотность (8+1 ч)
Явление тяготения и масса тела. Свойство инертности и масса тела.
Плотность вещества. Таблицы плотностей некоторых веществ.
Средняя плотность тел и их плавание.
Метод научного познания. Физика 7 класс, тема 03. Силы вокруг нас (13+2 ч)
Сила и динамометр. Виды сил.
Уравновешенные силы и равнодействующая.
Сила тяжести и вес тела. Сила упругости и сила трения.
Закон Архимеда. Вычисление силы Архимеда.
Простые механизмы. Правило равновесия рычага. Физика 7 класс, тема 04. Давление тел (10+0 ч)
Определение давления. Давление жидкости. Закон Паскаля. Давление газа.
Атмосферное давление. Барометр Торричелли. Барометр-анероид.
Вакуумметры. Манометры: жидкостные и деформационные.
Пневматические и гидравлические механизмы. Физика 7 класс, тема 05. Работа и энергия (9+1 ч)
Механическая работа. Коэффициент полезного действия. Мощность.
Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия.
Механическая энергия. Внутренняя энергия.
Взаимные превращения энергии. Физика 7 класс, тема 06. Введение в термодинамику (15+2 ч)
Температура и термометры. Количество теплоты и калориметр.
Теплота плавления/кристаллизации и парообразования/конденсации.
Первый закон термодинамики. Двигатель внутреннего сгорания.
Теплота сгорания топлива и КПД тепловых двигателей.
Теплообмен. Второй закон термодинамики.

Учебник Физика 8 класс Кривченко И.В., размещённый в этой рубрике, включён в федеральный перечень учебников в соответствии с ФГОС. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 стр. вышел из печати в июле 2015 г. в четвёртом издании. Учебник физики 8 класса рассчитан на 2 урока в неделю и содержит 5 тем курса физики, которые перечислены ниже.

Физика 8 класс, тема 07. Молекулярно-кинетическая теория (8+1 ч)
Из истории МКТ. Частицы вещества. Движение частиц вещества.
Взаимодействие частиц вещества. Систематизирующая роль МКТ.
Кристаллические тела. Аморфные тела. Жидкие тела. Газообразные тела.
Агрегатные превращения. Насыщенный пар. Влажность воздуха. Физика 8 класс, тема 08. Электронно-ионная теория (8+1 ч)
Строение атомов и ионов. Электризация тел и заряд.
Объяснение электризации. Закон сохранения электрического заряда.
Электрическое поле. Электрический конденсатор. Электрический ток.
Электропроводность жидкостей, газов и полупроводников. Физика 8 класс, тема 09. Постоянный электрический ток (13+2 ч)
Электрическая цепь. Сила тока. Электрическое напряжение. Работа тока.
Закон Ома для участка цепи. Сопротивление соединений проводников.
Закон Джоуля-Ленца. Электронагревательные приборы.
Полупроводниковые приборы. Переменный ток. Физика 8 класс, тема 10. Электромагнитные явления (8+1 ч)
Магнитное поле. Соленоид и электромагнит. Постоянные магниты.
Действие магнитного поля на ток. Электродвигатель на постоянном токе.
Электромагнитная индукция. Электротрансформатор. Передача электроэнергии.
Электродвигатель на переменном токе. Физика 8 класс, тема 11. Колебательные и волновые явления (9+2 ч)
Период, частота и амплитуда колебаний. Нитяной и пружинный маятники.
Механические волны. Свойства механических волн. Звук.
Электромагнитные колебания. Излучение и прием электромагнитных волн.
Свойства электромагнитных волн. Принципы радиосвязи и телевидения.

Учебник Физика 9 класс Кривченко И.В., размещённый в этой рубрике, включён в федеральный перечень учебников в соответствии с ФГОС. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 стр. вышел из печати в июле 2015 г. в третьем издании. Учебник физики 9 класса рассчитан на 2 урока в неделю и содержит 4 темы курса физики, которые перечислены ниже.

Для перехода к параграфам кликайте нумерацию 01 02 03 04 05 и т.д. вверху страницы. Параграфы каждой темы курса физики снабжены интерактивными вопросами и заданиями.

Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей

Источник

§ 13. Различие в молекулярном строении твёрдых тел, жидкостей

В предыдущем параграфе вы изучали свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.

Объяснить свойства веществ можно, если знать их молекулярное строение.

Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях.

Так, например, вода, замерзая, становится твёрдым телом (лёд), а при кипении обращается в газообразное состояние (пар). Это три состояния одного и того же вещества (воды) — жидкое, твёрдое и газообразное. А если все три состояния воды — это состояния одного и того же вещества, значит, и молекулы его не отличаются друг от друга. Отсюда можно сделать вывод, что различные свойства вещества во всех состояниях определяются тем, что его молекулы расположены иначе и движутся по-разному.

Если газ сжимается и объём его уменьшается, следовательно, в газах расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул. Поскольку в среднем расстояния между молекулами в десятки раз больше размера молекул, то они слабо притягиваются друг к другу.

Молекулы газа, двигаясь во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу и заполняют весь сосуд. Газы не имеют собственной формы и постоянного объёма.

Молекулы жидкости расположены близко друг к другу. Расстояния между каждыми двумя молекулами меньше размеров молекул, поэтому притяжение между ними становится значительным.

Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния, и жидкость в обычных условиях сохраняет свой объём, но не сохраняет форму.

Поскольку притяжение между молекулами жидкости не так велико, то они могут скачками менять своё положение. Жидкость не сохраняет свою форму и принимает форму сосуда. Они текучи, их легко перелить из одного сосуда в другой.

Жидкость трудно сжимается, так как при этом молекулы сближаются на расстояние, когда заметно проявляется отталкивание.

В твёрдых телах притяжение между молекулами (атомами) ещё больше, чем у жидкостей. Поэтому в обычных условиях твёрдые тела сохраняют свою форму и объём.

В твёрдых телах молекулы (атомы) расположены в определённом порядке. Это лёд, соль, металлы и др. Такие тела называются кристаллами. Молекулы или атомы твёрдых тел колеблются около определённой точки и не могут далеко переместиться от неё. Твёрдое тело поэтому сохраняет не только объём, но и форму.

Расположение молекул воды в трёх разных состояниях показано на рисунке 31: газообразном — водяной пар (рис. 31, в), жидком — вода (рис. 31, б) и твёрдом — лед (рис. 31, а).

1. Каково расположение молекул газа?
2. Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объём?
3. Как расположены частицы в твёрдых телах?

Задание

1. Налейте в пластмассовую бутылку воды до верху и закройте крышкой. Попытайтесь сжать в ней воду. Затем вылейте воду, снова закройте бутылочку. Теперь попробуйте сжать воздух. Объясните результаты опыта.

2. На блюдце с холодной водой поставьте перевёрнутый очень тёплый стакан. Через 15—20 мин проследите за уровнем воды в стакане и блюдце. Объясните результат опыта.

Источник

Три состояния вещества. 7-й класс

Разделы: Физика

Класс: 7

Цели урока: Ознакомление учащихся со свойствами твердых тел, жидкостей и газов в ходе исследования этих свойств, объяснение свойств с точки зрения молекулярного строения вещества, формирование коммуникативных и проблемных компетенций через организацию работы в группах.

Информационно-техническое сопровождение урока: компьютерная презентация “Три состояния вещества” (программа МS Роwer Роint), компьютер, мультимедийный проектор, экран или интерактивная доска, Диск “К и М”.

Приборы и материалы: Набор твердых тел из разного вещества (металла, дерева, пластмассы и т.д.), сосуд с водой, мензурка, 2–3 сосуда разной форы, шприц медицинский, воздушный шарик.

Раздаточный материал: Карточки с заданиями для исследовательской работы, жетоны разного цвета.

1. Организационный момент.

Перед началом урока каждый учащийся получает три жетона разного цвета.

Тема нашего урока “Три состояния вещества”.

В природе вещества встречаются в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Многие из них мы привыкли видеть в каком-либо одном состоянии. Например, железо – в твердом, спирт – в жидком, водород – в газообразном. Однако есть и такие, которые в нашей жизни встречаются сразу в трёх состояниях, например, вода: твердое состояние воды – лед, жидкое – вода, газообразное – водяной пар. В различных состояниях вещества обладают разными свойствами. Давайте попробуем разобраться: почему?

2. Актуализация званий (блиц-опрос).

З. Изучение нового материала.

Давайте попробуем исследовать и сравнить основные свойства твердых тел, жидкостей и газов. Данные исследований необходимо занести в таблицу.

1)Исследовательская работа учащихся в группах.

Карточки с заданиями раздаются учащимся заранее.

Задание 1: “Исследование свойств газов”.

Оборудование: воздушный шарик, медицинский шприц.

Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:

Задание 2: “Исследование свойств жидкостей”.

Оборудование: сосуд с водой мензурка, 2–3 сосуда разной формы, медицинский шприц.

Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:

Задание 3: “Исследование свойств твердых тел”.

Оборудование: набор твердых тел из разного вещества (металла, дерева, пластмассы и т.д.)

Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:

Учащиеся в группах экспериментально исследуют основные свойства твёрдых тел, жидкостей и газов: сохранение формы, объёма, сопротивление сжатию и заполняют таблицу:

Вещество	Форма	Объём	Сопротивление сжатию
Газ
Жидкость
Твёрдое тело

Нам известно, что молекулы одного и того же вещества (например, воды) не отличаются друг от друга, но в чем же причина столь разных свойств вещества в различных агрегатных состояниях?

(Причина в расположении молекул в теле, характере их движения и взаимодействия.)

2) Самостоятельная работа по учебнику.

Подведение итогов самостоятельной работы.

Учащиеся на основе изученного материала описывают молекулярное строение вещества в разных агрегатных состояниях. Учитель, иллюстрируя сообщения учащихся, демонстрирует компьютерные модели строения вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях, характер движения и взаимодействия молекул. Одновременно учащиеся в таблице заполняют графы “Расположение молекул”, “Характер движения молекул”, “Взаимодействие молекул”:

Критерии сравнения	Газ	Жидкость	Твёрдое тело
Расположение молекул
Характер движения молекул
Взаимодействие молекул
Основные свойства

Давайте разомнёмся и попробуем смоделировать движение молекул в твёрдом теле и жидкости.

Упражнение 1. “Прыжки на месте” – модель твёрдого тела. Представьте, что вы молекулы твердого тела (учащиеся прыгают на месте). Тело нагревается (прыжки в быстром темпе), тело охлаждается (прыжки в медленном темпе).

Упражнение 2. “Прыжки на месте с перескоками” – модель жидкости. Представьте, что вы молекулы жидкости (учащиеся прыгают, перескакивая с места на место). Тело нагревается (быстрый темп), тело охлаждается (медленный темп).

4) Фронтальная беседа.

На основе знаний о молекулярном строении попробуем объяснить основные свойства вещества в разных агрегатных состояниях.

1. В каком состоянии находится вещество, если оно сохраняет форму и объем?
А) газообразном
Б) жидком
В) твердом

2. Почему газы не сохраняют объём?
А) Молекулы газа отталкиваются друг от друга
Б) Силы притяжения между молекулами очень слабые
В) Молекулы газа движутся свободно

З. Почему жидкости не имеют формы?
А) Молекулы жидкости слабо взаимодействуют друг с другом
Б) Молекулы жидкости способны перемещаться с места на место
В) Молекулы жидкости не имеют формы

4. Почему в горячей воде сахар растворяется быстрей, чем в холодной?
А) В горячей воде молекулы движутся быстрей
Б) В горячей воде расстояние между молекулами больше, чем в холодной
В) Молекулы сахара притягиваются к молекулам воды

5. Почему в газах и жидкостях диффузии протекает значительно быстрей, чем в твердых телах?
А) Расстояние между молекулами газов и жидкостей больше, чем в твердых телах
Б) Температура газов и жидкостей выше, чем температура твердых тел
В) В газах и жидкостях молекулы свободно перемещаются, а в твёрдых телах нет

6. В каких телах молекулы колеблются около положения равновесия?
А) В твердых
Б) В жидких
В) В газообразных

Рефлексия деятельности на уроке: Учащимся предлагается оценить свои знания с помощью жетонов разного цвета (красного – “Понял все!”, желтого – “Понял, но не все!”, зеленого – “Ничего не понял!”), которые они кладут в конверты разного цвета.

5. Домашнее задание: Пёрышкин А.В. “Физика. 7 класс”, § 10,11.

Источник