第1章 物质的聚集状态
通常情况下,物质有三种可能的聚集状态,即气态、液态和固态,处于某个聚集状态的物质相应地称为气体、液体和固体。
物质是由分子组成的,分子都在不停地运动着,分子间存在着相互作用力。固体、液体有一定的体积,固体还有一定的形状,说明分子间存在相互吸引力,这种吸引力使分子聚集在一起而不分开。当对固体或液体施加压力时,它们的体积变化很小,表明当分子间距离很近时,分子间存在斥力。通常情况下,分子间作用力使分子聚集在一起,在空间形成一种较规则的有序排列。当温度升高时,分子热运动加剧。分子的热运动力图破坏固体或液体的有序排列而变成无序状态,物质的宏观状态就可能发生变化,由一种聚集状态变为另一种聚集状态,例如从固态变为液态,或从液态变为气态。当温度足够高时,外界提供的能量足以破坏分子中原子核和电子的结合,气体就电离成自由电子和正离子,即形成物质的第四态——等离子态。气体、液体和等离子体都可在外力场作用下流动,所以也统称为流体。
物质的气、液、固三态中,气态的运动规律*简单,人们对它的认识较清楚。固态由于其质点排列的周期性,人们对其也有较清楚的认识,而对液态的认识则相对少一些。
1.1 气 体
气体的特征是具有扩散性和压缩性,元一定的体积和形状。
气体分子不停地作无规则的热运动,通常温度下气体分子动能大于分子间引力,因而气体能自动扩散并充满整个容器。气体分子间距离较大,对气体施加一定压力,体积就缩小。气体的体积不仅受压力影响,而且还与温度、气体的量有关。通常用气体的物质的量、压力、温度及体积等物理量来描述气体的状态。
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