Рубрика:
15
окружении молекул (так называемый ближний порядок), при отсут-
ствии дальнего порядка.
Характерной особенностью всех тел, находящихся в конден-
сированном состоянии, является наличие у них свободных поверх-
ностей, ограничивающих их объем. Так, объем жидкости, налитой в
сосуд, всегда ограничен стенками сосуда и газом (обычно над по-
верхностью жидкости находится насыщенный пар
и газообразный
воздух).
На границах раздела молекулы жидкости находятся в услови-
ях, отличных от условий внутри объема жидкости. Это отличие
связано с разной плотностью газа и жидкости (или твердого тела).
Например, при нормальном атмосферном давлении и температуре
100°С плотность воды равна
3
ж
мкг 4,958=ρ , а водяного пара
3
г
мкг 5984,0=ρ , т.е. в 1600 раз меньше. Это означает, что в еди-
нице объема воды в 1600 раз больше молекул, чем в единице объе-
ма водяного пара (плотность есть произведение массы молекулы на
концентрацию молекул). Если учесть, что объем пропорционален
кубу линейных размеров, то расстояния между молекулами пара в
(1600)
1/3
≅ 12 раз больше, чем расстояния между молекулами воды
при тех же условиях.
Аналогичный результат получается и для других веществ. При
этом оказывается, что расстояния между молекулами в жидком и
твердом состоянии отличаются мало (всего лишь на несколько про-
центов), в то время как в газах расстояния между ними (при не
очень больших давлениях) на порядок больше.
Межмолекулярные силы взаимодействия играют определяю-
щую роль в образовании и свойствах конденсированных сред. Что
касается поверхностных явлений, то для них важна разница в моле-
кулярных силах в граничащих средах: газ/жидкость, газ/твердое
тело, жидкость/газ.
Молекулярные силы обладают рядом интересных особенно-
стей. Во-первых
, это короткодействующие силы, проявляющиеся
только на расстояниях, порядка эффективных размеров самих мо-
лекул. Начиная с некоторого расстояния (которое называется ра-
диусом молекулярного действия), взаимодействием молекул можно
пренебречь. Радиус молекулярного действия имеет величину по-
рядка 10
-9
м, что не превышает нескольких диаметров молекулы. В
газах, где расстояния между молекулами примерно на порядок
