Глава 3. Молекулярная физика и термодинамика

Модель 3.17.  Агрегатные состояния

С помощью этой модели вы можете подробно рассмотреть микроструктуру воды в различных агрегатных состояниях.

В твердой форме (лед) для молекул воды доступны лишь вращательные и колебательные движения, поступательные движения на заметные расстояния невозможны. Обратите внимание на четкую кристаллическую структуру льда, а также на ориентацию молекул (атомы водорода одних молекул направлены в сторону атомов кислорода других). При этом каждая молекула воды соединена с четырьмя ближайшими к ней другими молекулами. Образуемые при этом пустоты в структуре льда приводят к уменьшению его плотности по сравнению с жидкой водой.

В жидкой форме вода все еще существует как единое целое (сохраняет объем), расстояния между молекулами по порядку величины совпадают с размерами самих молекул. Однако возможны далекие по сравнению с этими размерами смещения молекул от своих начальных положений, из-за этого не сохраняются ни взаимные ориентации молекул, ни форма жидкости как целого.

Наконец, в газе молекулы максимально обособлены друг от друга, и длина свободного пробега молекулы гораздо больше ее размеров.