|
ÃËÀÂÀ 1. Ïåðâîíà÷àëüíûå ñâåäåíèÿ î ñòðîåíèè âåùåñòâà
§ 7. Ñòðîåíèå âåùåñòâà
Åù¸ â ãëóáîêîé äðåâíîñòè, 2500 ëåò íàçàä, íåêîòîðûå ó÷¸íûå âûñêàçûâàëè ïðåäïîëîæåíèå î ñòðîåíèè âåùåñòâà. Ãðå÷åñêèé ó÷¸íûé Äåìîêðèò (460—370 äî í. ý.) ñ÷èòàë, ÷òî âñå âåùåñòâà ñîñòîÿò èç ìåëü÷àéøèõ ÷àñòè÷åê.  íàó÷íóþ òåîðèþ ýòà èäåÿ ïðåâðàòèëàñü òîëüêî â XVIII â. è ïîëó÷èëà äàëüíåéøåå ðàçâèòèå â XIX â. Âîçíèêíîâåíèå ïðåäñòàâëåíèé î ñòðîåíèè âåùåñòâà ïîçâîëèëî íå òîëüêî îáúÿñíèòü ìíîãèå ÿâëåíèÿ, íî è ïðåäñêàçàòü, êàê îíè áóäóò ïðîòåêàòü â òåõ èëè èíûõ óñëîâèÿõ. Ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü âëèÿòü íà ïðîõîæäåíèå ÿâëåíèé, îáúÿñíÿòü ñâîéñòâà âåùåñòâ, ñîçäàâàòü íîâûå âåùåñòâà ñ çàäàííûìè ñâîéñòâàìè. Òàê ïîÿâèëèñü âåùåñòâà èç ïëàñòìàññû (ïåíîïëàñò, ïëåêñèãëàñ, ñòåêëîïëàñò, ìåòàëëîïëàñò èò.ï.), ñèíòåòè÷åñêèé êàó÷óê, êîòîðûé èñïîëüçóþò äëÿ èçãîòîâëåíèÿ øèí äëÿ àâòîìîáèëåé, ëàñòèêîâ è äð. Î òîì, ÷òî âñå òåëà ñîñòîÿò èç ìåëü÷àéøèõ ÷àñòèö, ïîçâîëÿþò ñóäèòü íåêîòîðûå ïðîñòûå îïûòû. Ïîïûòàåìñÿ ñæàòü òåííèñíûé ìÿ÷èê. Ïðè ýòîì îáú¸ì âîçäóõà, êîòîðûé çàïîëíÿåò ìÿ÷, óìåíüøèòñÿ. Ìîæíî óìåíüøèòü è îáú¸ì íàäóâíîãî øàðèêà, è êóñî÷êà âîñêà, åñëè ïðèëîæèòü íåêîòîðîå óñèëèå. Îáú¸ì òåëà èçìåíÿåòñÿ òàêæå ïðè åãî íàãðåâàíèè è îõëàæäåíèè. Ïðîäåëàåì îïûò. Âîçüì¸ì ìåäíûé èëè ëàòóííûé øàðèê, êîòîðûé â íåíàãðåòîì ñîñòîÿíèè ïðîõîäèò ñêâîçü êîëüöî (ðèñ. 18, à). Åñëè øàðèê íàãðåòü, òî, ðàñøèðèâøèñü, îí óæå ñêâîçü êîëüöî íå ïðîéä¸ò (ðèñ. 18, á). ×åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ øàðèê, îñòûâ, óìåíüøèòñÿ â îáú¸ìå, à êîëüöî, íàãðåâøèñü îò øàðèêà, ðàñøèðèòñÿ, è øàðèê âíîâü ïðîéä¸ò ñêâîçü êîëüöî.
Ñ ïîìîùüþ îïûòà îïðåäåëèì, êàê ìåíÿåòñÿ îáú¸ì æèäêîñòè ïðè íàãðåâàíèè. Êîëáó, íàïîëíåííóþ äîâåðõó âîäîé, ïëîòíî çàêðîåì ïðîáêîé. Ñêâîçü ïðîáêó ïðîïóñòèì ñòåêëÿííóþ òðóáî÷êó. Âîäà ÷àñòè÷íî çàïîëíèò òðóáêó (ðèñ. 19). Îòìåòèì óðîâåíü æèäêîñòè â òðóáêå. Íàãðåâàÿ êîëáó, ìû çàìåòèì, ÷òî ÷åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ óðîâåíü âîäû â òðóáêå ïîäíèìåòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè íàãðåâàíèè îáú¸ì òåëà óâåëè÷èâàåòñÿ, à ïðè îõëàæäåíèè óìåíüøàåòñÿ. Ïîïûòàåìñÿ îáúÿñíèòü, ïî÷åìó ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå îáú¸ìà òåëà. Ïî-âèäèìîìó, âñå âåùåñòâà ñîñòîÿò èç îòäåëüíûõ ÷àñòè÷åê, ìåæäó êîòîðûìè èìåþòñÿ ïðîìåæóòêè. Åñëè ÷àñòèöû óäàëÿþòñÿ äðóã îò äðóãà, òî îáú¸ì òåëà óâåëè÷èâàåòñÿ. È íàîáîðîò, êîãäà ÷àñòèöû ñáëèæàþòñÿ, îáú¸ì òåëà óìåíüøàåòñÿ. Òîãäà âîçíèêàåò âîïðîñ: åñëè âñå òåëà ñîñòîÿò èç ìåëü÷àéøèõ ÷àñòèö, ïî÷åìó îíè êàæóòñÿ íàì ñïëîøíûìè (íàïðèìåð, æåëåçî, âîäà, ñòåêëî, äåðåâî)? Ñîâðåìåííàÿ íàóêà äîêàçàëà, ÷òî ÷àñòèöû âåùåñòâà òàê ìàëû, ÷òî ìû èõ íå âèäèì.
Äëÿ òîãî ÷òîáû óáåäèòüñÿ â òîì, ÷òî ÷àñòèöû âåùåñòâà ìàëû, ïðîäåëàåì îïûò.  ñîñóäå ñ âîäîé ðàñòâîðèì ìàëåíüêóþ êðóïèíêó ìàðãàíöîâêè. ×åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ âîäà â í¸ì ñòàíåò ìàëèíîâîé. Îòîëü¸ì íåìíîãî îêðàøåííîé âîäû â äðóãîé ñîñóä è äîëü¸ì â íåãî ÷èñòóþ âîäó. Ðàñòâîð âî âòîðîì ñîñóäå áóäåò îêðàøåí ñëàáåå, ÷åì â ïåðâîì. Ïîòîì èç âòîðîãî ñîñóäà ñíîâà îòîëü¸ì ðàñòâîð óæå â òðåòèé ñîñóä è äîëü¸ì åãî âíîâü ÷èñòîé âîäîé.  ýòîì ñîñóäå âîäà áóäåò îêðàøåíà åù¸ ñëàáåå, ÷åì âî âòîðîì (ðèñ. 20). Ïîñêîëüêó â âîäå ðàñòâîðèëè î÷åíü ìàëåíüêóþ êðóïèíêó ìàðãàíöîâêè è òîëüêî ÷àñòü å¸ ïîïàëà â òðåòèé ñîñóä, òî ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî êðóïèíêà ñîñòîÿëà èç áîëüøîãî ÷èñëà ìåëü÷àéøèõ ÷àñòèö. Ýòîò îïûò è ìíîãèå äðóãèå ïîäòâåðæäàþò ãèïîòåçó î òîì, ÷òî âåùåñòâà ñîñòîÿò èç î÷åíü ìàëåíüêèõ ÷àñòèö. Âîïðîñû1. Èç ÷åãî ñîñòîÿò âåùåñòâà?
|
|
|
-->