પરમાણુઓના સંપૂર્ણ મિશ્રણને અટકાવતા બળનું નામ શું છે? આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો અને તેમની પ્રકૃતિ

વાસ્તવિક વાયુઓને ધ્યાનમાં લેતા - વાયુઓ કે જેના ગુણધર્મો પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર આધાર રાખે છે, તે આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોને ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે. તેઓ અંતરે દેખાય છે< 10-9 м и быстро убывают при увеличении расстояния между молекулами. Такие силы называются короткодействующими.

20મી સદીમાં, અણુની રચના વિશેના વિચારો અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે આકર્ષક અને પ્રતિકૂળ દળો પદાર્થના પરમાણુઓ વચ્ચે વારાફરતી કાર્ય કરે છે. ફિગ માં. 88, a અણુઓ વચ્ચેના અંતર r પર આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોની ગુણાત્મક અવલંબન દર્શાવે છે, જ્યાં F0 અને Fп અનુક્રમે પ્રતિકૂળ અને આકર્ષક દળો છે, અને F તેમના પરિણામ છે. પ્રતિકૂળ દળોને હકારાત્મક ગણવામાં આવે છે, અને પરસ્પર આકર્ષણ દળોને નકારાત્મક ગણવામાં આવે છે.

r = r0 ના અંતરે, પરિણામી બળ F = 0 છે, એટલે કે, આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ શક્તિઓ એકબીજાને સંતુલિત કરે છે. આમ, અંતર r0 એ પરમાણુઓ વચ્ચેના સંતુલન અંતરને અનુરૂપ છે કે જ્યાં તેઓ થર્મલ ગતિની ગેરહાજરીમાં હશે. ખાતે જી< г0 преобладают силы отталкивания (F >0), r > r0-આકર્ષક બળ સાથે (F< 0). На расстояниях г >10-9 મીટર ત્યાં વ્યવહારીક રીતે કોઈ આંતરમોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો (F = 0) નથી.

પ્રાથમિક કાર્ય A બળ F નું પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતરમાં dr દ્વારા વધારા સાથે અણુઓની પરસ્પર સંભવિત ઊર્જામાં ઘટાડો થવાને કારણે પરિપૂર્ણ થાય છે, એટલે કે.

તેમની વચ્ચેના અંતર પર પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સંભવિત ઊર્જાના ગુણાત્મક અવલંબનના પૃથ્થકરણ પરથી (ફિગ. 88, બી) તે અનુસરે છે કે જો પરમાણુઓ એકબીજાથી એક અંતરે સ્થિત હોય તો પરમાણુ દળોક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ કાર્ય કરતી નથી (g  ), પછી P = 0. તેમની વચ્ચેના પરમાણુઓના ક્રમિક અભિગમ સાથે, આકર્ષક બળો દેખાય છે (F< 0), которые совершают положительную работу (A = Fdr >0). પછી, (60.1) મુજબ, સંભવિત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા ઘટે છે, જે ન્યૂનતમ r = r0 પર પહોંચે છે. ખાતે જી< г0 с уменьшением г силы отталкивания (F >0) તીવ્ર વધારો અને તેમની સામે કરવામાં આવેલ કાર્ય નકારાત્મક છે (A = Fdr< 0). Потенциальная энергия начинает тоже резко возрастать и становится положительной. Из данной потенциальной кривой следует, что система из двух взаимодействующих молекул в состоянии устойчивого равновесия (г = г0) обладает минимальной સંભવિત ઊર્જા.

2. વાસ્તવિક ગેસનું વેન ડેર વાલ્સ સમીકરણ

પરમાણુઓના આંતરિક જથ્થા અને આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોને ધ્યાનમાં લેતા, ડચ ભૌતિકશાસ્ત્રી I. વાન ડેર વાલ્સ (1837-1923) એ રાજ્યનું સમીકરણ મેળવ્યું. વાસ્તવિક ગેસ. વાન ડેર વાલ્સની ગણતરી મુજબ, આંતરિક દબાણ દાળના જથ્થાના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર છે, એટલે કે.

જ્યાં a એ વાન ડેર વાલ્સ કોન્સ્ટન્ટ છે, જે આંતરપરમાણુ આકર્ષણના દળોને દર્શાવે છે, Vm એ દાઢનું પ્રમાણ છે.

આ સુધારાઓ રજૂ કરીને, અમે વાયુના છછુંદર (વાસ્તવિક વાયુઓની સ્થિતિનું સમીકરણ) માટે વાન ડેર વાલ્સ સમીકરણ મેળવીએ છીએ:

પદાર્થ v ગેસ (v = m/M) ની મનસ્વી માત્રા માટે, એ હકીકતને ધ્યાનમાં લેતા કે V = vVm, વાન ડેર વાલ્સ સમીકરણ સ્વરૂપ લે છે

જ્યાં a અને b સુધારા એ દરેક ગેસ માટે અચળ માત્રા છે, જે પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે (વાન ડેર વાલ્સ સમીકરણો અનુભવથી જાણીતી બે ગેસ અવસ્થાઓ માટે લખવામાં આવે છે અને a અને b માટે ઉકેલવામાં આવે છે).

જ્યારે વાન ડેર વાલ્સ સમીકરણ મેળવતી વખતે, સંખ્યાબંધ સરળીકરણો કરવામાં આવ્યા હતા, તેથી તે ખૂબ જ અંદાજિત પણ છે, જો કે તે રાજ્યના સમીકરણ કરતાં અનુભવ સાથે વધુ સારી રીતે સંમત થાય છે (ખાસ કરીને સહેજ સંકુચિત વાયુઓ માટે). આદર્શ ગેસ.

3.વાયુ અવસ્થામાંથી પ્રવાહી અને ઘન તરફ સંક્રમણ

ઘનીકરણ એ વાયુમાંથી પ્રવાહી સ્થિતિમાં પાણીનું સંક્રમણ છે. જ્યારે વાતાવરણમાં ઘનીકરણ થાય છે, ત્યારે કેટલાક માઇક્રોમીટરના ક્રમના વ્યાસવાળા નાના ટીપાં રચાય છે. નાના ટીપાંના મર્જર દ્વારા અથવા બરફના સ્ફટિકોના પીગળવાથી મોટા ટીપાં બને છે.

જ્યારે હવા સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચે છે ત્યારે ઘનીકરણ શરૂ થાય છે, જે તાપમાનમાં ઘટાડો થતાં વાતાવરણમાં મોટાભાગે થાય છે. જેમ જેમ તાપમાન ઝાકળ બિંદુ સુધી ઘટે છે, પાણીની વરાળ સંતૃપ્તિની સ્થિતિમાં પહોંચે છે. તાપમાનમાં વધુ ઘટાડા સાથે, સંતૃપ્તિ માટે જરૂરી કરતાં વધુ પાણીની વરાળ પ્રવાહી સ્થિતિમાં ફેરવાય છે.

આજુબાજુની હવામાં ગરમીને સ્થાનાંતરિત કર્યા વિના તેના વિસ્તરણને કારણે હવાનું ઠંડક મોટાભાગે અદ્યતન રીતે થાય છે. આ વિસ્તરણ મુખ્યત્વે હવા વધે ત્યારે થાય છે.

તે જાણીતું છે કે જ્યારે હવા સંતૃપ્ત થતી નથી, તે દર 100 મીટરના ઉછાળા માટે 1C દ્વારા અદ્યતન રીતે ઠંડુ થાય છે. વાદળી રંગમાં, હવા માટે સંતૃપ્તિથી ખૂબ દૂર નથી, તે થોડા સો મીટર સુધી વધવા માટે પૂરતું છે, અને છેલ્લા ઉપાય તરીકેએક થી બે હજાર મીટર જેથી તેમાં ઘનીકરણ શરૂ થાય.

જ્યારે ધુમ્મસ રચાય છે, ત્યારે હવામાં ઠંડકનું મુખ્ય કારણ એડિબેટિક વધારો નથી, પરંતુ હવામાંથી ગરમીનું પરિવહન છે પૃથ્વીની સપાટી.

વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં, માત્ર ઘનીકરણ જ થતું નથી, પણ ઉત્કર્ષ પણ થાય છે - સ્ફટિકોની રચના, પાણીની વરાળનું ઘન સ્થિતિમાં સંક્રમણ. આ પ્રક્રિયા ખૂબ જ નીચા તાપમાને થાય છે - -40 ° સે નીચે. વાદળોમાંથી પડતો નક્કર વરસાદ સામાન્ય રીતે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત સ્ફટિકીય માળખું ધરાવે છે; દરેક વ્યક્તિ સ્નોવફ્લેક્સના જટિલ આકારો જાણે છે - અસંખ્ય શાખાઓવાળા છ-પોઇન્ટેડ તારાઓ. વાદળો અને વરસાદમાં વધુ જોવા મળે છે સરળ આકારોસ્ફટિકો, તેમજ સ્થિર ટીપાં. સ્ફટિકો પૃથ્વીની સપાટી પર સબઝીરો તાપમાને પણ દેખાય છે (હિમ, હોરફ્રોસ્ટ, વગેરે).

પરમાણુ દળો.પદાર્થના પરમાણુઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો હોય છે જેને મોલેક્યુલર ફોર્સ કહેવાય છે. જો પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ આકર્ષક દળો ન હોય, તો કોઈપણ પરિસ્થિતિમાં બધા પદાર્થો ફક્ત અંદર જ હશે વાયુ અવસ્થા. તે માત્ર આકર્ષણના દળોને આભારી છે કે પરમાણુઓ એકબીજાની નજીક રાખવામાં આવે છે અને પ્રવાહી અને નક્કર શરીર બનાવે છે.

જો કે, એકલા આકર્ષક દળો અસ્તિત્વની ખાતરી કરી શકતા નથી ટકાઉ રચનાઓઅણુઓ અને પરમાણુઓમાંથી. પરમાણુઓ વચ્ચે ખૂબ જ નાના અંતરે, પ્રતિકૂળ દળો કાર્ય કરે છે.

અણુઓ અને પરમાણુઓની રચના.એક અણુ, અને ખાસ કરીને પરમાણુ છે જટિલ સિસ્ટમ, જેમાં વ્યક્તિગત ચાર્જ કણો - ઇલેક્ટ્રોન અને અણુ ન્યુક્લીનો સમાવેશ થાય છે. અણુઓ સામાન્ય રીતે વિદ્યુત તટસ્થ હોવા છતાં, નોંધપાત્ર દળો તેમની વચ્ચે ટૂંકા અંતરે કાર્ય કરે છે. વિદ્યુત દળો. ઇલેક્ટ્રોન અને પડોશી અણુઓના ન્યુક્લી વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે. અણુઓ અને પરમાણુઓની અંદરના કણોની હિલચાલ અને પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોનું વર્ણન ખૂબ જ છે. મુશ્કેલ કાર્ય. તેણીની વિચારણા કરવામાં આવી રહી છે અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર. અમે ફક્ત પરિણામ રજૂ કરીશું: તેમની વચ્ચેના અંતર પર બે અણુઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના બળની અંદાજિત અવલંબન.

અણુઓ અને પરમાણુઓ વિરોધી ચાર્જ ચિહ્નોના ચાર્જ કણો ધરાવે છે. એક પરમાણુના ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે અને અણુ ન્યુક્લીબીજું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ છે. તે જ સમયે, પ્રતિકૂળ દળો બંને પરમાણુઓના ઇલેક્ટ્રોન અને તેમના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર વચ્ચે કાર્ય કરે છે.
અણુઓ અને પરમાણુઓની વિદ્યુત તટસ્થતાને કારણે, પરમાણુ દળો ટૂંકા-શ્રેણીના હોય છે. પરમાણુઓના કદને ઘણી વખત ઓળંગતા અંતર પર, તેમની વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોની વ્યવહારીક રીતે કોઈ અસર થતી નથી.

પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતર પર પરમાણુ દળોની અવલંબન.ચાલો આપણે ધ્યાનમાં લઈએ કે પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતરને આધારે અણુઓના કેન્દ્રોને જોડતી સીધી રેખા પર તેમની વચ્ચેના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળનું પ્રક્ષેપણ કેવી રીતે બદલાય છે. 2-3 મોલેક્યુલર વ્યાસ કરતાં વધુ અંતર પર, પ્રતિકૂળ બળ વ્યવહારીક રીતે શૂન્ય છે. માત્ર આકર્ષણનું બળ જ ધ્યાનપાત્ર છે. જેમ જેમ અંતર ઘટે છે તેમ તેમ આકર્ષણનું બળ વધે છે અને તે જ સમયે પ્રતિકૂળ બળ પ્રભાવિત થવા લાગે છે. જ્યારે અણુઓના ઇલેક્ટ્રોન શેલ ઓવરલેપ થવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે આ બળ ખૂબ જ ઝડપથી વધે છે. પરિણામે, તુલનાત્મક રીતે લાંબા અંતરઅણુઓ આકર્ષે છે, અને નાના અણુઓ ભગાડે છે.

આકૃતિ 8 પરમાણુઓના કેન્દ્રો (ઉપલા વળાંક), આકર્ષક બળ (નીચલા વળાંક) નું પ્રક્ષેપણ અને પરિણામી બળ (મધ્યમ વળાંક) ના પ્રક્ષેપણ પર પ્રતિકૂળ બળના પ્રક્ષેપણની અંદાજિત અવલંબન દર્શાવે છે. પ્રતિકૂળ બળનું પ્રક્ષેપણ હકારાત્મક છે, અને આકર્ષક બળનું પ્રક્ષેપણ નકારાત્મક છે. પાતળું ઊભી રેખાઓબળ અંદાજો ઉમેરવાની સુવિધા માટે હાથ ધરવામાં આવે છે.

r 0 ના અંતરે, પરમાણુઓની ત્રિજ્યાના સરવાળાની લગભગ બરાબર, પરિણામી બળ F r = 0 ના પ્રક્ષેપણ, કારણ કે આકર્ષક બળ પ્રતિકૂળ બળ (ફિગ. 9, a) ની તીવ્રતામાં સમાન છે. જ્યારે r > r 0, આકર્ષક બળ પ્રતિકૂળ બળ કરતાં વધી જાય છે અને પરિણામી બળ (જાડા તીર) નું પ્રક્ષેપણ નકારાત્મક છે (આકૃતિ 9, b).

સ્થિતિસ્થાપક દળોની ઉત્પત્તિ.પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોની તેમની વચ્ચેના અંતર પર નિર્ભરતા શરીરના સંકોચન અને ખેંચાણ દરમિયાન સ્થિતિસ્થાપક બળના દેખાવને સમજાવે છે. જો તમે અણુઓને r0 કરતા ઓછા અંતરની નજીક લાવવાનો પ્રયાસ કરો છો, તો એક બળ કાર્ય કરવાનું શરૂ કરે છે જે અભિગમને અટકાવે છે. તેનાથી વિપરિત, જ્યારે પરમાણુઓ એકબીજાથી દૂર જાય છે, ત્યારે એક આકર્ષક બળ કાર્ય કરે છે, જે બાહ્ય પ્રભાવને સમાપ્ત કર્યા પછી પરમાણુઓને તેમની મૂળ સ્થિતિમાં પરત કરે છે.

સંતુલન સ્થાનોમાંથી પરમાણુઓના ઓછા મિશ્રણ સાથે, આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળ બળ વધતા વિસ્થાપન સાથે રેખીય રીતે વધે છે. નાના વિસ્તારમાં, વળાંકને સીધો સેગમેન્ટ ગણી શકાય (અંજીર 8 માં વળાંકનો જાડો વિભાગ). તેથી જ, નાના વિકૃતિઓ પર, હૂકનો કાયદો માન્ય છે, જે મુજબ સ્થિતિસ્થાપક બળ વિરૂપતાના પ્રમાણસર છે. મોટા પરમાણુ વિસ્થાપન પર, હૂકનો કાયદો હવે માન્ય નથી.

જ્યારે શરીર વિકૃત થાય છે ત્યારે તમામ અણુઓ વચ્ચેનું અંતર બદલાતું હોવાથી, પરમાણુઓના પડોશી સ્તરો કુલ વિકૃતિનો એક નજીવો હિસ્સો ધરાવે છે. તેથી, હૂકનો નિયમ પરમાણુઓના કદ કરતાં લાખો ગણા વધુ વિકૃતિઓ પર સંતુષ્ટ છે.

3!ગેસિયસ કન્ડિશન.

પ્રવાહી રચના

સખત સ્થિતિ

4! GAZ (ફ્રેન્ચ ગાઝ, ગ્રીક અરાજકતા - અરાજકતામાંથી), શારીરિક સ્થિતિએક પદાર્થ જેમાં તેના ઘટક અણુઓ અને પરમાણુઓ અથડામણ વચ્ચેના અંતરાલોમાં લગભગ મુક્તપણે અને અસ્તવ્યસ્ત રીતે ફરે છે, જે દરમિયાન અચાનક ફેરફારતેમની હિલચાલની પ્રકૃતિ. દ્રવ્યની વાયુયુક્ત સ્થિતિ એ બ્રહ્માંડમાં પદાર્થની સૌથી સામાન્ય સ્થિતિ છે. સૂર્ય, તારાઓ, તારાઓ વચ્ચેના દ્રવ્યના વાદળો, નિહારિકાઓ, ગ્રહોનું વાતાવરણ વગેરેમાં તટસ્થ અથવા આયનાઈઝ્ડ (પ્લાઝમા) વાયુઓનો સમાવેશ થાય છે. વાયુઓ પ્રકૃતિમાં વ્યાપક છે: તેઓ પૃથ્વીનું વાતાવરણ બનાવે છે, નોંધપાત્ર માત્રામાંનક્કર પૃથ્વીના ખડકોમાં જોવા મળે છે, જે મહાસાગરો, સમુદ્રો અને નદીઓના પાણીમાં ઓગળી જાય છે. માં મળી કુદરતી પરિસ્થિતિઓવાયુઓ, એક નિયમ તરીકે, રાસાયણિક રીતે વ્યક્તિગત વાયુઓનું મિશ્રણ છે. વાયુઓ તેમના માટે ઉપલબ્ધ જગ્યાને એકસરખી રીતે ભરે છે, અને પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થોથી વિપરીત, રચના કરતા નથી મુક્ત સપાટી. તેઓ શેલ પર દબાણ લાવે છે જે તેઓ ભરેલી જગ્યાને મર્યાદિત કરે છે. સામાન્ય દબાણ પર વાયુઓની ઘનતા એ મેગ્નિટ્યુડના અનેક ઓર્ડર્સ છે ઓછી ઘનતાપ્રવાહી ઘન અને પ્રવાહીથી વિપરીત, વાયુઓની માત્રા દબાણ અને તાપમાન પર નોંધપાત્ર રીતે આધાર રાખે છે. મોટાભાગના વાયુઓના ગુણધર્મો - પારદર્શિતા, રંગહીનતા અને હળવાશ - તેમને અભ્યાસ કરવા મુશ્કેલ બનાવે છે, તેથી વાયુઓનું ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્ર ધીમે ધીમે વિકસિત થયું.

5! એવોગાડ્રોનો નંબર:

6.02214129(27)·10²³ mol⁻¹

6!શૂન્યાવકાશ(lat માંથી. શૂન્યાવકાશ- ખાલી) - દ્રવ્ય મુક્ત જગ્યા. એન્જિનિયરિંગ અને એપ્લાઇડ ફિઝિક્સમાં, શૂન્યાવકાશને વાતાવરણીય દબાણ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછા દબાણે ગેસ ધરાવતા માધ્યમ તરીકે સમજવામાં આવે છે. શૂન્યાવકાશ એ ગેસના અણુઓના મુક્ત માર્ગ λ અને માધ્યમના લાક્ષણિક કદ વચ્ચેના સંબંધ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ડી. હેઠળ ડીશૂન્યાવકાશ ચેમ્બરની દિવાલો વચ્ચેનું અંતર, વેક્યૂમ પાઇપલાઇનનો વ્યાસ વગેરે ગુણોત્તરના મૂલ્યના આધારે લઈ શકાય છે. ડીનીચા (), મધ્યમ () અને ઉચ્ચ () શૂન્યાવકાશ છે.

7! આદર્શ ગેસ - ગાણિતિક મોડેલગેસ, જેમાં એવું માનવામાં આવે છે કે પરમાણુઓની સંભવિત ઊર્જા તેમની ગતિ ઊર્જાની તુલનામાં અવગણવામાં આવી શકે છે. પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળ શક્તિઓ હોતી નથી, એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથે કણોની અથડામણ એકદમ સ્થિતિસ્થાપક હોય છે, અને અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમય અથડામણ વચ્ચેના સરેરાશ સમયની તુલનામાં નજીવો હોય છે.
ગેસ થર્મોડાયનેમિક્સ અને એરોગેસડાયનેમિક્સ સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે મોડેલનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એર ખાતે વાતાવરણીય દબાણઅને ઓરડાના તાપમાનનું વર્ણન આ મોડેલ દ્વારા ખૂબ જ ચોકસાઈ સાથે કરવામાં આવ્યું છે. આત્યંતિક તાપમાન અથવા દબાણના કિસ્સામાં, વધુ સચોટ મોડેલ, જેમ કે વાન ડેર વાલ્સ ગેસ મોડેલ, જે પરમાણુઓ વચ્ચેના આકર્ષણને ધ્યાનમાં લે છે, જરૂરી છે.
શાસ્ત્રીય આદર્શ વાયુઓ છે (તેના ગુણધર્મો કાયદાઓમાંથી લેવામાં આવ્યા છે શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સઅને બોલ્ટ્ઝમેન આંકડાઓ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે) અને ક્વોન્ટમ આદર્શ ગેસ (ગુણધર્મો ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જેનું વર્ણન ફર્મી-ડીરાક અથવા બોઝ-આઈન્સ્ટાઈન આંકડા દ્વારા કરવામાં આવે છે).

ઉત્તમ આદર્શ ગેસ.
પરમાણુ ગતિના ખ્યાલો પર આધારિત આદર્શ ગેસના ગુણધર્મોને આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે ભૌતિક મોડેલઆદર્શ ગેસ, જેમાં નીચેની ધારણાઓ કરવામાં આવે છે:
ગેસ કણોનું પ્રમાણ શૂન્ય બરાબર(એટલે ​​​​કે, પરમાણુનો વ્યાસ તેમની વચ્ચેના સરેરાશ અંતરની તુલનામાં નજીવો છે);
વેગ માત્ર અથડામણ દરમિયાન પ્રસારિત થાય છે (એટલે ​​​​કે, પરમાણુઓ વચ્ચેના આકર્ષક દળોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવતા નથી, અને અથડામણ દરમિયાન જ પ્રતિકૂળ દળો ઉદ્ભવે છે);
ગેસના કણોની કુલ ઉર્જા સ્થિર છે (એટલે ​​કે, હીટ ટ્રાન્સફર અથવા રેડિયેશનને કારણે કોઈ ઉર્જાનું ટ્રાન્સફર થતું નથી)
આ કિસ્સામાં, ગેસના કણો એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે આગળ વધે છે, જ્યારે કણો દિવાલ સાથે અથડાય છે ત્યારે દિવાલ પરનું ગેસનું દબાણ એકમ સમય દીઠ સ્થાનાંતરિત આવેગના સરવાળા જેટલું હોય છે, અને ઊર્જા એ ગેસની ઊર્જાનો સરવાળો છે. કણો આદર્શ ગેસના ગુણધર્મો મેન્ડેલીવ-ક્લેપીરોન સમીકરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવ્યા છે
દબાણ ક્યાં છે, કણોની સાંદ્રતા છે, - બોલ્ટ્ઝમેન સતત, - સંપૂર્ણ તાપમાન.

તમામ રાજ્યોમાં ક્લાસિકલ આદર્શ ગેસના કણોનું સંતુલન વિતરણ બોલ્ટ્ઝમેન વિતરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવ્યું છે:
ઊર્જા સાથે મી અવસ્થામાં કણોની સરેરાશ સંખ્યા ક્યાં છે, અને સ્થિરાંક નોર્મલાઇઝેશન સ્થિતિ દ્વારા નક્કી થાય છે:
ક્યાં - સંપૂર્ણ સંખ્યાકણો
બોલ્ટ્ઝમેન વિતરણ એ મર્યાદિત કેસ છે ( ક્વોન્ટમ અસરોફર્મી - ડીરાક અને બોસ - આઈન્સ્ટાઈન વિતરણો નગણ્ય રીતે નાના છે, અને તે મુજબ, ક્લાસિકલ આદર્શ ગેસ એ ફર્મી ગેસ અને બોઝ ગેસનો મર્યાદિત કેસ છે.

કોઈપણ આદર્શ ગેસ માટે, મેયરનો સંબંધ માન્ય છે:
સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિર ક્યાં છે, દાળની ગરમીની ક્ષમતા ક્યાં છે સતત દબાણ, - સ્થિર વોલ્યુમ પર દાઢ ગરમી ક્ષમતા.

9!ચાર્લ્સનો કાયદોઅથવા ગે-લુસાકનો બીજો કાયદો - મુખ્યમાંથી એક ગેસ કાયદા, આદર્શ ગેસ માટે દબાણ અને તાપમાન વચ્ચેના સંબંધનું વર્ણન કરે છે. પ્રાયોગિક રીતેસ્થિર વોલ્યુમ પર તાપમાન પર ગેસના દબાણની અવલંબન 1787 માં ચાર્લ્સ દ્વારા સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી અને 1802 માં ગે-લુસાક દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવી હતી. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, જો ગેસનું તાપમાન વધે છે, તો તેનું દબાણ પણ વધે છે, જો ગેસનું દળ અને વોલ્યુમ કાયદો ખાસ કરીને સરળ છે ગાણિતિક સ્વરૂપ, જો તાપમાન દ્વારા માપવામાં આવે છે સંપૂર્ણ સ્કેલ, ઉદાહરણ તરીકે, માં ડિગ્રી કેલ્વિન. ગાણિતિક રીતે, કાયદો નીચે મુજબ લખાયેલ છે:

પી- ગેસનું દબાણ,

ટી- ગેસનું તાપમાન (ડિગ્રી કેલ્વિનમાં),

k- સતત.

આ કાયદો માન્ય છે કારણ કે તાપમાન એ પદાર્થની સરેરાશ ગતિ ઊર્જાનું માપ છે. જો ગતિ ઊર્જાગેસ વધે છે, તેના કણો ઝડપથી જહાજની દિવાલો સાથે અથડાય છે, જેનાથી વધુ દબાણ બને છે.

બે પર સમાન પદાર્થની સરખામણી કરવા વિવિધ શરતો, કાયદો ફોર્મમાં લખી શકાય છે.

પદાર્થના અણુઓ અને અણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. પદાર્થના પરમાણુઓ વચ્ચે, આકર્ષક અને પ્રતિકૂળ દળો વારાફરતી કાર્ય કરે છે. આ દળોમાં મજબૂત ડિગ્રીપરમાણુઓ વચ્ચેના અંતર પર આધાર રાખે છે. પ્રાયોગિક અનુસાર અને સૈદ્ધાંતિક સંશોધન, આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતરની nમી શક્તિના વિપરિત પ્રમાણસર છે. જ્યાં આકર્ષક દળો માટે n=7, અને પ્રતિકૂળ દળો માટે n=9...15.

પ્રતિકૂળ શક્તિઓ ઘણી છે વધુ તાકાતટૂંકા અંતર પર આકર્ષણ (r

વાયુઓમાં, પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર અણુઓના કદ કરતાં અનેક ગણું વધારે હોય છે. પરિણામે, ગેસના અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો ઓછી છે. દરેક પરમાણુ અન્ય પરમાણુઓથી પ્રચંડ ઝડપે (સેંકડો મીટર પ્રતિ સેકન્ડ) મુક્તપણે ફરે છે, દુર્લભ અથડામણનો અનુભવ કરે છે અને દિશા અને વેગ મોડ્યુલ બદલાય છે. ગેસના અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત માર્ગ ગેસના દબાણ અને તાપમાન પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં "~10-7 મી. પ્રવાહીમાં, પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર વાયુઓ કરતાં ઘણું નાનું હોય છે. પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો મોટા હોય છે, જેના પરિણામે પ્રવાહી અણુઓ ચોક્કસ સંતુલન સ્થિતિની આસપાસ ફરે છે, પછી કૂદકો મારે છે, નવા વાતાવરણમાં ઓસીલેટ થાય છે, પછી ફરીથી કૂદકો લગાવે છે, વગેરે.

ઘન પદાર્થોમાં, પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર પણ નાનું હોય છે, જેના પરિણામે પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો એટલી મોટી હોય છે કે અણુઓ માત્ર ચોક્કસ સ્થિર સંતુલન સ્થિતિની આસપાસ નાના કંપનવિસ્તાર સાથે ઓસીલેટ થાય છે - નોડ સ્ફટિક જાળી.

પરમાણુ દળો.પદાર્થના પરમાણુઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો હોય છે જેને મોલેક્યુલર ફોર્સ કહેવાય છે. જો પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ આકર્ષક દળો ન હોય, તો કોઈપણ પરિસ્થિતિમાં તમામ પદાર્થો માત્ર વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં જ હશે. તે માત્ર આકર્ષણના દળોને આભારી છે કે પરમાણુઓ એકબીજાની નજીક રાખવામાં આવે છે અને પ્રવાહી અને નક્કર શરીર બનાવે છે.

જો કે, એકલા આકર્ષક દળો અણુઓ અને પરમાણુઓની સ્થિર રચનાના અસ્તિત્વની ખાતરી કરી શકતા નથી. ચાલુ

પરમાણુઓ વચ્ચે ખૂબ જ ટૂંકા અંતરે, પ્રતિકૂળ દળો કાર્ય કરે છે.

અણુઓ અને પરમાણુઓની રચના.એક અણુ, અને તેથી પણ વધુ એક પરમાણુ, એક જટિલ સિસ્ટમ છે જેમાં વ્યક્તિગત ચાર્જ થયેલા કણો - ઇલેક્ટ્રોન અને અણુ ન્યુક્લીનો સમાવેશ થાય છે. અણુઓ સામાન્ય રીતે વિદ્યુત રીતે તટસ્થ હોવા છતાં, નોંધપાત્ર વિદ્યુત દળો તેમની વચ્ચે ટૂંકા અંતરે કાર્ય કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન અને પડોશી અણુઓના ન્યુક્લી વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે. અણુઓ અને પરમાણુઓની અંદર કણોની ગતિ અને પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોનું વર્ણન કરવું ખૂબ જ મુશ્કેલ કાર્ય છે. તેને અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ગણવામાં આવે છે. અમે ફક્ત પરિણામ રજૂ કરીશું: તેમની વચ્ચેના અંતર પર બે અણુઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના બળની અંદાજિત અવલંબન.

અણુઓ અને પરમાણુઓ વિરોધી ચાર્જ ચિહ્નોના ચાર્જ કણો ધરાવે છે. એક પરમાણુના ઈલેક્ટ્રોન અને બીજા પરમાણુના ન્યુક્લી વચ્ચે આકર્ષક દળો હોય છે. તે જ સમયે, પ્રતિકૂળ દળો બંને પરમાણુઓના ઇલેક્ટ્રોન અને તેમના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર વચ્ચે કાર્ય કરે છે.

અણુઓ અને પરમાણુઓની વિદ્યુત તટસ્થતાને કારણે, પરમાણુ દળો ટૂંકા અંતરના હોય છે. પરમાણુઓના કદને ઘણી વખત ઓળંગતા અંતર પર, તેમની વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોની વ્યવહારીક રીતે કોઈ અસર થતી નથી.

પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતર પર પરમાણુ દળોની અવલંબન.ચાલો આપણે ધ્યાનમાં લઈએ કે પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતરને આધારે અણુઓના કેન્દ્રોને જોડતી સીધી રેખા પર તેમની વચ્ચેના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળનું પ્રક્ષેપણ કેવી રીતે બદલાય છે. 2-3 પરમાણુ વ્યાસ કરતાં વધુ અંતર પર, પ્રતિકૂળ બળ વ્યવહારીક રીતે શૂન્ય છે. માત્ર આકર્ષણનું બળ જ ધ્યાનપાત્ર છે. જેમ જેમ અંતર ઘટે છે તેમ તેમ આકર્ષણનું બળ વધે છે અને તે જ સમયે પ્રતિકૂળ બળ પ્રભાવિત થવા લાગે છે. આ શક્તિ ખૂબ જ છે

જ્યારે અણુઓના ઇલેક્ટ્રોન શેલો ઓવરલેપ થવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે ઝડપથી વધે છે. પરિણામે, પ્રમાણમાં મોટા અંતરે પરમાણુઓ આકર્ષાય છે, અને નાના અંતરે તેઓ ભગાડે છે.

આકૃતિ 8 પરમાણુઓના કેન્દ્રો (ઉપલા વળાંક), આકર્ષક બળ (નીચલા વળાંક) નું પ્રક્ષેપણ અને પરિણામી બળ (મધ્યમ વળાંક) ના પ્રક્ષેપણ પર પ્રતિકૂળ બળના પ્રક્ષેપણની અંદાજિત અવલંબન દર્શાવે છે. પ્રતિકૂળ બળનું પ્રક્ષેપણ હકારાત્મક છે, અને આકર્ષક બળનું પ્રક્ષેપણ નકારાત્મક છે. બળ અંદાજો ઉમેરવાની સુવિધા માટે પાતળી ઊભી રેખાઓ દોરવામાં આવે છે.

અણુઓની ત્રિજ્યાના આશરે સરવાળાના સમાન અંતરે, પરિણામી બળનું પ્રક્ષેપણ છે, કારણ કે આકર્ષક બળ પ્રતિકૂળ બળ (ફિગ. 9, એ) ની તીવ્રતામાં સમાન છે. જ્યારે આકર્ષક બળ પ્રતિકૂળ બળ કરતાં વધી જાય છે અને પરિણામી બળ (જાડા તીર) નું પ્રક્ષેપણ નકારાત્મક છે (ફિગ. 9 6). જો પછી અંતર પર, ભગાડવાનું બળ આકર્ષક બળ કરતાં વધી જાય છે (ફિગ. 9, c).

સ્થિતિસ્થાપક દળો પસાર. વ્યસનસ્નાયુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળો અને તેમની વચ્ચેનું અંતર શરીરના સંકોચન અને ખેંચાણ દરમિયાન સ્થિતિસ્થાપકતાના બળના દેખાવને સમજાવે છે. જો તમે નાના અંતરે પરમાણુઓને નજીક લાવવાનો પ્રયાસ કરો છો, તો એક બળ કાર્ય કરવાનું શરૂ કરે છે જે નજીક આવતા અટકાવે છે. તેનાથી વિપરિત, જ્યારે પરમાણુઓ એકબીજાથી દૂર જાય છે, ત્યારે એક આકર્ષક બળ કાર્ય કરે છે, જે બાહ્ય પ્રભાવને સમાપ્ત કર્યા પછી પરમાણુઓને તેમની મૂળ સ્થિતિમાં પરત કરે છે.

સંતુલન સ્થિતિમાંથી પરમાણુઓના નાના વિસ્થાપન માટે, આકર્ષક અથવા પ્રતિકૂળ દળો વધતા વિસ્થાપન સાથે રેખીય રીતે વધે છે. નાના વિસ્તારમાં, વળાંકને સીધો સેગમેન્ટ ગણી શકાય (અંજીર 8 માં વળાંકનો જાડો વિભાગ). તેથી જ, નાના વિકૃતિઓ પર, હૂકનો કાયદો માન્ય હોવાનું બહાર આવ્યું છે, જે મુજબ સ્થિતિસ્થાપક બળ વિરૂપતાના પ્રમાણસર છે. મોટા પરમાણુ વિસ્થાપન પર, હૂકનો કાયદો હવે માન્ય નથી.

જ્યારે શરીર વિકૃત થાય છે ત્યારે તમામ અણુઓ વચ્ચેનું અંતર બદલાતું હોવાથી, પરમાણુઓના પડોશી સ્તરો કુલ વિકૃતિનો એક નજીવો હિસ્સો ધરાવે છે. તેથી, હૂકનો નિયમ એવા વિકૃતિઓ પર પરિપૂર્ણ થાય છે જે પરમાણુઓના કદ કરતા લાખો ગણા વધારે હોય છે.

વાયુઓ, પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થોનું માળખું.

મોલેક્યુલર ગતિ સિદ્ધાંતના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો:

બધા પદાર્થો પરમાણુઓથી બનેલા છે, અને પરમાણુઓ અણુઓથી બનેલા છે,

અણુઓ અને પરમાણુઓ સતત ગતિમાં હોય છે,

પરમાણુઓ વચ્ચે આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ દળો છે.

IN વાયુઓપરમાણુઓ અસ્તવ્યસ્ત રીતે આગળ વધે છે, પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર મોટું છે, પરમાણુ દળો નાના છે, ગેસ તેને પૂરા પાડવામાં આવેલ સમગ્ર વોલ્યુમ પર કબજો કરે છે.

IN પ્રવાહીપરમાણુઓ ફક્ત ટૂંકા અંતર પર જ વ્યવસ્થિત રીતે ગોઠવાય છે, અને મોટા અંતર પર ગોઠવણીના ક્રમ (સપ્રમાણતા) નું ઉલ્લંઘન થાય છે - "ટૂંકી-રેન્જ ઓર્ડર". પરમાણુ આકર્ષણના બળો પરમાણુઓને એકબીજાની નજીક રાખે છે. પરમાણુઓની હિલચાલ એક સ્થિર સ્થિતિમાંથી બીજી તરફ "જમ્પિંગ" છે (સામાન્ય રીતે એક સ્તરની અંદર. આ હિલચાલ પ્રવાહીની પ્રવાહીતાને સમજાવે છે. પ્રવાહીનો કોઈ આકાર નથી, પરંતુ તેનું પ્રમાણ હોય છે.

ઘન એ પદાર્થો છે જે તેમના આકારને જાળવી રાખે છે, સ્ફટિકીય અને આકારહીન વિભાજિત થાય છે. સ્ફટિકીય ઘનશરીરમાં એક સ્ફટિક જાળી હોય છે, જેના ગાંઠો પર આયનો, પરમાણુઓ અથવા અણુઓ હોઈ શકે છે યોગ્ય માળખુંસમગ્ર જથ્થામાં - વ્યવસ્થાનો "લાંબા-શ્રેણીનો ક્રમ".

આકારહીન શરીરતેમનો આકાર જાળવી રાખો, પરંતુ સ્ફટિક જાળી નથી અને પરિણામે, ઉચ્ચારણ ગલનબિંદુ નથી. તેમને સ્થિર પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તેઓ, પ્રવાહીની જેમ, પરમાણુ ગોઠવણીનો "ટૂંકી-શ્રેણી" ક્રમ ધરાવે છે.

પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો

પદાર્થના તમામ અણુઓ આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ શક્તિઓ દ્વારા એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પુરાવા: ભીનાશની ઘટના, સંકોચન અને તાણ સામે પ્રતિકાર, ઘન અને વાયુઓની ઓછી સંકોચનક્ષમતા, વગેરે. પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું કારણ પદાર્થમાં ચાર્જ થયેલ કણોની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. આ કેવી રીતે સમજાવવું? અણુમાં સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ ન્યુક્લિયસ અને નકારાત્મક ચાર્જ થયેલ ઇલેક્ટ્રોન શેલનો સમાવેશ થાય છે. ન્યુક્લિયસનો ચાર્જ તમામ ઇલેક્ટ્રોનના કુલ ચાર્જ જેટલો છે, તેથી સમગ્ર અણુ ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ છે. એક અથવા વધુ અણુઓ ધરાવતા પરમાણુ પણ વિદ્યુત રીતે તટસ્થ હોય છે. ચાલો બે સ્થિર અણુઓના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ધ્યાનમાં લઈએ. ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો પ્રકૃતિમાં શરીર વચ્ચે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પરમાણુઓનો સમૂહ અત્યંત નાનો હોવાથી, અણુઓ વચ્ચેના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના નજીવા દળોને અવગણી શકાય છે. ખૂબ મોટા અંતર પર અણુઓ વચ્ચે કોઈ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પણ નથી. પરંતુ, જેમ જેમ પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર ઘટતું જાય છે, તેમ તેમ પરમાણુઓ પોતાની જાતને એવી રીતે દિશા આપવાનું શરૂ કરે છે કે તેમની એકબીજા સામેની બાજુઓ પર વિવિધ ચિહ્નોના ચાર્જ હોય ​​છે (સામાન્ય રીતે, પરમાણુઓ તટસ્થ રહે છે), અને પરમાણુઓ વચ્ચે આકર્ષક દળો ઉદ્ભવે છે. પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતરમાં પણ વધુ ઘટાડો સાથે, નકારાત્મક ચાર્જની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે પ્રતિકૂળ દળો ઉદ્ભવે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક શેલોપરમાણુઓના અણુઓ. પરિણામે, પરમાણુ આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ શક્તિઓના સરવાળા દ્વારા કાર્ય કરે છે. મોટા અંતર પર, આકર્ષણનું બળ પ્રબળ છે (પરમાણુના 2-3 વ્યાસના અંતરે, આકર્ષણ મહત્તમ છે), ટૂંકા અંતરે પ્રતિકૂળ બળ પ્રવર્તે છે. પરમાણુઓ વચ્ચે એક અંતર છે કે જેના પર આકર્ષક દળો પ્રતિકૂળ દળો સમાન બની જાય છે. પરમાણુઓની આ સ્થિતિને સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિ કહેવામાં આવે છે. એકબીજાથી અંતરે સ્થિત અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો દ્વારા જોડાયેલા પરમાણુઓ સંભવિત ઊર્જા ધરાવે છે. સ્થિર સંતુલન સ્થિતિમાં, પરમાણુઓની સંભવિત ઊર્જા ન્યૂનતમ હોય છે. પદાર્થમાં, દરેક અણુ એકસાથે ઘણા પડોશી અણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે પરમાણુઓની લઘુત્તમ સંભવિત ઊર્જાના મૂલ્યને પણ અસર કરે છે. વધુમાં, પદાર્થના તમામ અણુઓ સતત ગતિમાં હોય છે, એટલે કે. ગતિ ઊર્જા હોય છે. આમ, પદાર્થની રચના અને તેના ગુણધર્મો (નક્કર, પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત પદાર્થો) પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની લઘુત્તમ સંભવિત ઊર્જા અને પરમાણુઓની થર્મલ ગતિની ગતિ ઊર્જાના અનામત વચ્ચેના સંબંધ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ઘન, પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત પદાર્થોની રચના અને ગુણધર્મો

શરીરની રચના શરીરના કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને તેમની થર્મલ હિલચાલની પ્રકૃતિ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.

ઘન

સોલિડ્સનો આકાર અને વોલ્યુમ સતત હોય છે અને તે વ્યવહારીક રીતે અસ્પષ્ટ હોય છે. પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ન્યૂનતમ સંભવિત ઉર્જા પરમાણુઓની ગતિ ઊર્જા કરતા વધારે છે. મજબૂત કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. ઘન માં પરમાણુઓની થર્મલ ગતિ માત્ર સ્થિર સંતુલન સ્થિતિની આસપાસ કણો (અણુઓ, પરમાણુઓ) ના સ્પંદનો દ્વારા વ્યક્ત થાય છે.

આકર્ષણના વિશાળ દળોને લીધે, પરમાણુઓ વ્યવહારીક રીતે પદાર્થમાં તેમની સ્થિતિ બદલી શકતા નથી, આ ઘન પદાર્થોના કદ અને આકારની અવિશ્વસનીયતાને સમજાવે છે. મોટાભાગના ઘન પદાર્થોમાં કણોની અવકાશી ક્રમબદ્ધ ગોઠવણી હોય છે જે નિયમિત સ્ફટિક જાળી બનાવે છે. દ્રવ્યના કણો (અણુઓ, પરમાણુઓ, આયનો) શિરોબિંદુઓ પર સ્થિત છે - સ્ફટિક જાળીના ગાંઠો. સ્ફટિક જાળીના ગાંઠો કણોના સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિ સાથે સુસંગત છે. આવા ઘન પદાર્થોને સ્ફટિકીય કહેવામાં આવે છે.

પ્રવાહી

પ્રવાહીમાં ચોક્કસ વોલ્યુમ હોય છે, પરંતુ તેમનો પોતાનો આકાર હોતો નથી; પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ન્યૂનતમ સંભવિત ઊર્જા પરમાણુઓની ગતિ ઊર્જા સાથે તુલનાત્મક છે. નબળા કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. પ્રવાહીમાં પરમાણુઓની થર્મલ ગતિ તેના પડોશીઓ દ્વારા પરમાણુને પ્રદાન કરવામાં આવેલ વોલ્યુમની અંદર સ્થિર સંતુલન સ્થિતિની આસપાસના સ્પંદનો દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. પરમાણુઓ પદાર્થના સમગ્ર જથ્થામાં મુક્તપણે ખસેડી શકતા નથી, પરંતુ પડોશી સ્થાનો પર પરમાણુઓનું સંક્રમણ શક્ય છે. આ પ્રવાહીની પ્રવાહીતા અને તેના આકારને બદલવાની ક્ષમતા સમજાવે છે.

પ્રવાહીમાં, પરમાણુઓ આકર્ષણના દળો દ્વારા એકબીજા સાથે એકદમ નિશ્ચિતપણે બંધાયેલા હોય છે, જે પ્રવાહીના જથ્થાના અવ્યવસ્થાને સમજાવે છે. પ્રવાહીમાં, પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર લગભગ પરમાણુના વ્યાસ જેટલું હોય છે. જ્યારે પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર ઘટે છે (પ્રવાહીનું સંકોચન), પ્રતિકૂળ દળો તીવ્રપણે વધે છે, તેથી પ્રવાહી અસંકોચિત હોય છે. તેમની રચના અને થર્મલ હિલચાલની પ્રકૃતિના સંદર્ભમાં, પ્રવાહી ઘન અને વાયુઓ વચ્ચે મધ્યવર્તી સ્થાન ધરાવે છે. જો કે પ્રવાહી અને ગેસ વચ્ચેનો તફાવત પ્રવાહી અને વચ્ચે કરતાં ઘણો વધારે છે નક્કર શરીર. ઉદાહરણ તરીકે, ગલન અથવા સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન, બાષ્પીભવન અથવા ઘનીકરણ દરમિયાન શરીરની માત્રા ઘણી વખત ઓછી બદલાય છે.

વાયુઓમાં સતત વોલ્યુમ હોતું નથી અને તેઓ જે જહાજમાં સ્થિત છે તેના સમગ્ર વોલ્યુમ પર કબજો કરે છે. પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ન્યૂનતમ સંભવિત ઊર્જા પરમાણુઓની ગતિ ઊર્જા કરતાં ઓછી છે. પદાર્થના કણો વ્યવહારીક રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી. વાયુઓ પરમાણુઓની ગોઠવણી અને ચળવળમાં સંપૂર્ણ અવ્યવસ્થા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ગેસના પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર અણુઓના કદ કરતા અનેક ગણું વધારે છે. નાના આકર્ષક દળો પરમાણુઓને એકબીજાની નજીક રાખી શકતા નથી, તેથી વાયુઓ મર્યાદા વિના વિસ્તરી શકે છે. બાહ્ય દબાણના પ્રભાવ હેઠળ ગેસ સરળતાથી સંકુચિત થાય છે, કારણ કે પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર મોટું છે, અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો નહિવત્ છે. જહાજની દિવાલો પર ગેસનું દબાણ ગતિશીલ ગેસના અણુઓની અસર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.