Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 04. 12. 2018 17:37
Skupenstvá
1. Častice látok v pevnom skupenstve majú väčšiu potenciálnu ako kinetickú energiu. Aké silové polia spôsobujú, že častice majú potenciálnu energiu? Prečo sa táto energia nepremení na kinetickú?
2. Ako je možné, že kvapaliny a pevné látky majú pomerne podobné vzdialenosti medzi časticami, ale v jednom skupenstve prevládajú príťažlivé sily a v druhom sú príťažlivé a odpudivé sily porovnateľné?
Offline
- (téma jako vyřešené označil(a) _julia)
#2 04. 12. 2018 19:21 — Editoval MichalAld (04. 12. 2018 19:22)
Re: Skupenstvá
1) Možná to není úplně korektně řečeno, tak jak to říkáš.
Nejde vlastně o potenciální energii, ale vazebnou energii. Né, že by v tom byl velký rozdíl, ale má to opačné znaménko. Tj. potenciální energie chemických vazeb je záporná, musíme jim nějakou energii dodat, abychom vazby rozdělili.
Takže správně je to tak, že energie pohybu částic není dost velká na to, aby překonala energii chemických vazeb.
Můžeš si to také představit pomocí kuličky v jamce. Pokud bude pohybová energie kuličky malá, tak se z té jamky prostě nedostane. Zhruba si to odpovídá - potenciální energie odpovídá hloubce kuličky v té jamce, a kinetická zase její rychlosti. Pokud bude rychlost kuličky dost velká, dokáže z jamky vyskočit (přeskočit do sousední jamky).
Nevím ale, jak to říct, aby to bylo správně. Potenciální energie vazeb je prostě záporná, a její velikost je větší než velikost kinetické energie. Vše v průměru, samozřejmě - pohyb částic je náhodný. Každopádně to odpovídá tvému dotazu - proč se nepřemění na kinetickou - kinetická energie záporná být nemůže (částice se nemůže pohybovat pomaleji než nulovou rychlostí) - ta energie tam prostě chybí - a díky tomu drží vazby (hmota) pohromadě.
Co to je za sílu - je to prostě elektrická (obecně elektromagnetická) síla, pocházející z přitažlivosti mezi opačně nabitými částicemi. Ale zrovna u molekul musíme brát v potaz její kvantový charakter.
2) To vlastně plyne z předchozího. Pokud má kulička v jamce energie tak akorát, aby přehupsla do sousedn jamky, bude se postupně přesouvat z jedné jamky do druhé. Pokud bude mít rychlost mnohem větší, odletí do volného prostoru.
Ale po pravdě - úplně detailní vysvětlení, proč se látka takto chová (proč jsou mezi jednotlivými skupenstvími ty fázové přechody - tání, odpařování atd) možná neznají ani odborníci. Je to dost složitý a stále otevřený problém, jak ze znalosti sil mezi jednotlivými částicemi zjistit vlastnosti látky jako celku.
Offline
#3 04. 12. 2018 19:31
Re: Skupenstvá
Další věc, co si je třeba uvědomit (nedávno jsem tu o tom psal v jiném vlákně), a zejména je to znát u těch kapalin - vždycky jde o rovnovážný stav mezi kapalinou a jejími parami. Pokud bys umístila kapalinu do vakua, bude se odpařovat, až se nakonec všechna odpaří. Pouze pokud budou nad hladinou kapaliny její páry o dostatečném tlaku, vytvoří se rovnovážný stav. Kapalina se bude odpařovat, a molekuly par budou zase pohlcovány.
U pevných látek to platí taky, ale přci jen je jejich odpařování zpravidla skoro zanedbatelné (za pokojové teploty se určitě odpařováním oceli nemusíme zabývat).
Podle mě jde o to, jak velkou energii potřebují molekuly k tomu, aby se navzájem přemístily, a jak velkou k tomu, aby se z látky vymanily úplně. Pokud jsou ty dvě hodnoty podobné, tak kapalné skupenství skoro nemusí existovat, a látka nám rovnou vysublimuje. Naopak pokud jsou velmi rozdílné, bude v širokém rozsahu teplot látka existovat jako kapalina. Protože molekuly mají dost energie aby se navzájem přemísťovaly ale né dost na to, aby odletěly.
Můžeš si to představit tak, že mezi našima jamkama vedou korýtka v nižší výšce, kudy se mohou kuličky přesouvat.
Offline