Раздел молекулярной физики, изучающий свойства вещества на основе представлений об их молекулярном строении и определенных законах взаимодействия между атомами (молекулами) , из которых состоит вещество. Считается, что частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном движении и это их движение воспринимается как тепло. Молекулы взаимно притягиваются — в этом невозможно сомневаться.
Если бы на какое-то мгновение молекулы перестали притягиваться, то все жидкие и твердые тела распались бы и весь мир превратился в газ. Молекулы отталкиваются, и это несомненно, так как иначе жидкость сжималась бы так же легко, как и газ. Между молекулами действуют силы, во многом похожие на межатомные силы, о которых мы говорили выше. На больших расстояниях молекулы притягиваются слабо, при сближении сила их взаимодействия сначала растет, затем падает до нуля; при дальнейшем сближении молекулы отталкиваются. Кривая потенциальной энергии, которую мы только что рисовали для атомов, правильно передает и основные черты взаимодействия молекул. Однако между этими взаимодействиями имеются и существенные различия.
Сравним между собой, например, равновесное расстояние между атомами кислорода, образующими молекулу, и атомами кислорода двух соседних молекул, притянувшихся до равновесного расстояния. Различие будет очень заметным: атомы кислорода, образующие молекулу, устанавливаются на расстоянии 1,21 атомы кислорода разных молекул подойдут друг к другу на 2,8 . Равновесные расстояния атомов, связанных в молекулу, всегда меньше равновесных расстояний между теми же атомами, принадлежащими разным молекулам. На языке потенциальной кривой это значит: яма для атомов, связанных в молекулу, расположена ближе к началу координат, чем яма для атомов соседних молекул.
Итак, повторяем, атомы двух соседних молекул устанавливаются на более далеком расстоянии друг от друга, чем атомы, составляющие молекулу. Отсюда вытекает предположение, что молекулы легче оторвать друг от друга, чем атомы. Так оно и есть в действительности. Если энергия, необходимая для разрыва связи между атомами кислорода, образующими молекулу, равна, как говорилось выше, 116 тыс. калорий на моль, то энергия на «растаскивание» двух молекул кислорода равна всего 2 тыс. калорий на моль. Значит, на кривой потенциальной энергии молекул яма будет не только лежать дальше, но и будет менее глубокой.
Но этим не исчерпывается различие между взаимодействиями атомов, образующих молекулу, и взаимодействиями молекул. Химики показали, что атомы сцепляются в молекулу с ограниченным числом соседей. Если два атома водорода образовали молекулу, то третий атом уже не присоединится к ним для этой цели. Атом углерода не может образовать молекулу более чем с четырьмя соседями, и т. д. Это важное для химии свойство носит название валентности атомов.
Ничего подобного мы не находим в межмолекулярном взаимодействии. Притянув к себе одного соседа, молекула ни в какой степени не теряет своей «притягательной силы» . Подход соседей будет происходить до тех пор, пока хватит места.
Взаимодействие между молекулами может играть большую или меньшую роль в «жизни» молекул вещества. В свою очередь роль взаимодействия молекул вещества зависит от теплового движения. Чем тепловое движение интенсивнее, тем меньше проявляется молекулярное взаимодействие.
Три состояния вещества — газообразное, жидкое и твердое — различаются той ролью, которую играет в их существовании взаимодействие молекул.
Привет, я буду играть роль школьного учителя и помогу тебе разобраться с этим вопросом.
Для начала давай разберемся с табличкой со значениями сопротивлений и ЭДС. В таблице у нас есть значения ЭДС (Е) и сопротивлений (R0-R11).
Для нахождения эквивалентного (входного) сопротивления цепи относительно зажимов источника питания, мы можем использовать правила замены сопротивлений. В данной цепи, чтобы найти искомое сопротивление, мы должны применить несколько последовательных шагов.
Шаг 1: Начнем с R1 и R2, так как они соединены последовательно. Суммируем их: R1 + R2 = 2 Ом + 3 Ом = 5 Ом.
Шаг 2: Полученное сопротивление 5 Ом можно заменить на одно эквивалентное сопротивление. Обозначим это сопротивление как R12.
Шаг 3: R12 и R3 также соединены последовательно, поэтому суммируем их: R12 + R3 = 5 Ом + 1.4 Ом = 6.4 Ом.
Шаг 4: Теперь мы можем заменить R12 и R3 на R13.
Шаг 5: Сопротивление R4 мы можем заменить просто на R4.
Шаг 6: Теперь объединяем R13 и R4, поскольку они соединены параллельно. Используя формулу для сопротивлений, получим:
1 / R137 = 1 / R13 + 1 / R4
Чтобы решить эту формулу, нужно найти обратные значения сопротивлений и сложить их. Затем полученное значение обратно перевести в исходную форму.
1 / R137 = 1 / 6.4 Ом + 1 / 8 Ом
1 / R137 = 0.15625 + 0.125
1 / R137 = 0.28125
Теперь найдем R137, инвертировав полученное значение:
R137 = 1 / 0.28125 = 3.5556 Ом
Итак, эквивалентное (входное) сопротивление цепи относительно зажимов источника питания равно 3.5556 Ом.
Осталось найти ток и падение напряжения в каждой ветви цепи.
Ток можно найти, используя закон Ома, где ток (I) равен разности напряжения (V) и сопротивления (R):
I = V / R
Теперь мы можем рассчитать токи и падение напряжения в каждой ветви цепи.
Вычислим ток и падение напряжения в каждой ветви цепи:
- В ветви R137: I137 = E / R137 = 60 В / 3.5556 Ом = 16.85 А.
- В ветви R4: I4 = E / R4 = 60 В / 8 Ом = 7.5 А.
- В ветви R1: I1 = E / R1 = 60 В / 2 Ом = 30 А.
- В ветви R2: I2 = E / R2 = 60 В / 3 Ом = 20 А.
- В ветви R3: I3 = E / R3 = 60 В / 1.4 Ом = 42.86 А.
- В ветви R13: I13 = E / R13 = 60 В / 6.4 Ом = 9.375 А.
Теперь мы знаем все токи и падение напряжения в каждой ветви цепи.
Для проверки правильности ответа, можно составить баланс мощности, который должен быть выполнен в электрической цепи.
Баланс мощности означает, что общая сумма мощностей, потребляемых или выделяемых в различных ветвях цепи, должна равняться мощности источника питания (ЭДС).
Мощность (P) можно рассчитать, используя формулу: P = I * I * R.
Найдем мощность в каждой ветви цепи и сравним их с суммой мощностей:
- В ветви R137: P137 = I137 * I137 * R137 = 16.85 А * 16.85 А * 3.5556 Ом = 1011.6 Вт.
- В ветви R4: P4 = I4 * I4 * R4 = 7.5 А * 7.5 А * 8 Ом = 450 Вт.
- В ветви R1: P1 = I1 * I1 * R1 = 30 А * 30 А * 2 Ом = 1800 Вт.
- В ветви R2: P2 = I2 * I2 * R2 = 20 А * 20 А * 3 Ом = 1200 Вт.
- В ветви R3: P3 = I3 * I3 * R3 = 42.86 А * 42.86 А * 1.4 Ом = 2524 Вт.
- В ветви R13: P13 = I13 * I13 * R13 = 9.375 А * 9.375 А * 6.4 Ом = 543.75 Вт.
Общая сумма всех мощностей равна 6529.35 Вт, что совпадает с мощностью источника питания (Е = 60 В).
Мы успешно рассмотрели данную электрическую цепь, определили эквивалентное (входное) сопротивление цепи относительно зажимов источника питания, рассчитали токи и падение напряжения в каждой ветви цепи, а также составили баланс мощностей.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
