Физика через интернет: дистанционный урок. Основные положения МКТ. Строение вещества. Молекула

Известно, что частицы в газах в отличие от жидкостей и твердых тел располагаются друг относительно друга на расстояниях, существенно превышающих их собственные размеры. В этом случае взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало и кинетическая энергия молекул много больше энергии межмолекулярного взаимодействия. Для выяснения наиболее общих свойств, присущих всем газам, используют упрощенную модель реальных газов – идеальный газ. Основные отличия идеального газа от реального газа:

1. Частицы идеального газа – сферические тела очень малых размеров, практически материальные точки.
2. Между частицами отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия.
3. Соударения частиц являются абсолютно упругими.

Реальные разреженные газы действительно ведут себя подобно идеальному газу. Воспользуемся моделью идеального газа для объяснения происхождения давления газа. Вследствие теплового движения частицы газа время от времени ударяются о стенки сосуда. При каждом ударе молекулы действуют на стенку сосуда с некоторой силой. Складываясь друг с другом, силы ударов отдельных частиц образуют некоторую силу давления, постоянно действующую на стенку. Понятно, что чем больше частиц содержится в сосуде, тем чаще они будут ударяться о стенку сосуда, тем большей будет сила давления, а значит, и давление. Чем быстрее движутся частицы, тем сильнее они ударяют в стенку сосуда. Мысленно представим себе простейший опыт: катящийся мяч ударяется о стенку. Если мяч катится медленно, то он при ударе подействует на стенку с меньшей силой, чем если бы он двигался быстро. Чем больше масса частицы, тем больше сила удара. Чем быстрее движутся частицы, тем чаще они ударяются о стенки сосуда. Итак, сила, с которой молекулы действуют на стенку сосуда, прямо пропорциональна числу молекул, содержащихся в единице объема (это число называется концентрацией молекул и обозначается n), массе молекулы m0, среднему квадрату их скоростей и площади стенки сосуда. В результате получаем: давление газа прямо пропорционально концентрации частиц, массе частицы и квадрату скорости частицы (или их кинетической энергии). Зависимость давления идеального газа от концентрации и от средней кинетической энергии частиц выражается основным уравнением молекулярно-кинетической теории идеального газа. Мы получили основное уравнение МКТ идеального газа из общих соображений, но его можно строго вывести, опираясь на законы классической механики.
Приведем одну из форм записи основного уравнения МКТ: p = (1/3) · n · m o · v 2 .

«Физика - 10 класс»

Какие физические объекты (системы) изучает молекулярная физика?
Как различить механические и тепловые явления?

В основе молекулярно-кинетической теории строения вещества лежат три утверждения:

1) вещество состоит из частиц;
2) эти частицы беспорядочно движутся;
3) частицы взаимодействуют друг с другом.

Каждое утверждение строго доказано с помощью опытов.

Свойства и поведение всех без исключения тел определяются движением взаимодействующих друг с другом частиц: молекул, атомов или ещё более малых образований - элементарных частиц.

Оценка размеров молекул. Для полной уверенности в существовании молекул надо определить их размеры. Проще всего это сделать, наблюдая расплывание капельки масла, например оливкового, по поверхности воды. Масло никогда не займёт всю поверхность, если мы возьмём достаточно широкий сосуд (рис. 8.1). Нельзя заставить капельку объёмом 1 мм 2 расплыться так, чтобы она заняла площадь поверхности более 0,6 м 2 . Предположим, что при растекании масла по максимальной площади оно образует слой толщиной всего лишь в одну молекулу - «мономолекулярный слой». Толщину этого слоя нетрудно определить и тем самым оценить размеры молекулы оливкового масла.

Объём V слоя масла равен произведению его площади поверхности S на толщину d слоя, т. е. V = Sd. Следовательно, линейный размер молекулы оливкового масла равен:

Современные приборы позволяют увидеть и даже измерить отдельные атомы и молекулы. На рисунке 8.2 показана микрофотография поверхности кремниевой пластины, где бугорки - это отдельные атомы кремния. Подобные изображения впервые научились получать в 1981 г. с помощью сложных туннельных микроскопов.

Размеры молекул, в том числе и оливкового масла, больше размеров атомов. Диаметр любого атома примерно равен 10 -8 см. Эти размеры так малы, что их трудно себе представить. В таких случаях прибегают к помощи сравнений.

Вот одно из них. Если пальцы сжать в кулак и увеличить его до размеров земного шара, то атом при том же увеличении станет размером с кулак.

Число молекул.

При очень малых размерах молекул число их в любом макроскопическом теле огромно. Подсчитаем примерное число молекул в капле воды массой 1 г и, следовательно, объёмом 1 см 3 .

Диаметр молекулы воды равен примерно 3 10 -8 см. Считая, что каждая молекула воды при плотной упаковке молекул занимает объём (3 10 -8 см) 3 , можно найти число молекул в капле, разделив объём капли (1 см 3) на объём, приходящийся на одну молекулу:

Масса молекул.

Массы отдельных молекул и атомов очень малы. Мы вычислили что в 1 г воды содержится 3,7 10 22 молекул. Следовательно, масса одной молекулы воды (Н 2 0) равна:

Массу такого же порядка имеют молекулы других веществ, исключая огромные молекулы органических веществ; например, белки имеют массу, в сотни тысяч раз большую, чем масса отдельных атомов. Но всё равно их массы в макроскопических масштабах (граммах и килограммах) чрезвычайно малы.

Относительная молекулярная масса.

Так как массы молекул очень малы, удобно использовать в расчётах не абсолютные значения масс, а относительные.

По международному соглашению массы всех атомов и молекул сравнивают с массы атома углерода (так называемая углеродная шкала атомных масс).

Относительной молекулярной (или атомной) массой М r вещества называют отношение массы m 0 молекулы (или атома) данного вещества к массы атома углерода:

Относительные атомные массы всех химических элементов точ- но измерены. Складывая относительные атомные массы элементов, входящих в состав молекулы вещества, можно вычислить относительную молекулярную массу вещества. Например, относительная молекулярная масса углекислого газа СO 2 приближённо равна 44, так как относительная атомная масса углерода практически равна 12, а кислорода примерно 16: 12 + 2 16 = 44.

Сравнение атомов и молекул с массы атома углерода было принято в 1961 г. Главная причина такого выбора состоит в том, что углерод входит в огромное число различных химических соединений. Множитель введён для того, чтобы относительные массы атомов были близки к целым числам.

Данный видеоурок посвящен теме «Основные положения МКТ. Строение вещества. Молекула». Здесь вы узнаете, что изучает молекулярно-кинетическая теория (МКТ) в физике. Познакомитесь с тремя основными положениями, на которых базируется МКТ. Узнаете, чем определяются физические свойства вещества и что представляют собой атом и молекула.

Для начала давайте вспомним все предыдущие разделы физики, которые мы изучали, и поймём, что всё это время мы рассматривали процессы, происходящие с макроскопическими телами (или объектами макромира). Теперь же мы будем изучать их строение и процессы, протекающие внутри них.

Определение. Макроскопическое тело - тело, состоящее из большого числа частиц. Например: машина, человек, планета, бильярдный шар…

Микроскопическое тело - тело, состоящее из одной или нескольких частиц. Например: атом, молекула, электрон… (рис. 1)

Рис. 1. Примеры микро- и макрообъектов соответственно

Определив таким образом предмет изучения курса МКТ, следует теперь поговорить об основных целях, которые ставит перед собой курс МКТ, а именно:

1. Изучение процессов, происходящих внутри макроскопического тела (движение и взаимодействие частиц)
2. Свойства тел (плотность, масса, давление (для газов)…)
3. Изучение тепловых явлений (нагревание-охлаждение, изменения агрегатных состояний тела)

Изучение этих вопросов, которое будет проходить на протяжении всей темы, начнётся сейчас с того, что мы сформулируем так называемые основные положения МКТ, то есть некоторые утверждения, истинность которых уже давно не подвергается сомнениям, и, отталкиваясь от которых, будет строиться весь дальнейший курс.

Разберём их по очереди:

Все вещества состоят из большого количества частиц - молекул и атомов.

Определение. Атом - мельчайшая частица химического элемента. Размеры атомов (их диаметр) имеет порядок см. Стоит отметить, что различных типов атомов, в отличие от молекул, относительно немного. Все их разновидности, которые на сегодняшний день известны человеку, собраны в так называемой таблице Менделеева (см. рис. 2)

Рис. 2. Периодическая таблица химических элементов (по сути разновидностей атомов) Д. И. Менделеева

Молекула - структурная единица вещества, состоящая из атомов. В отличие от атомов, они больше и тяжелее последних, а главное, они обладают огромным разнообразием.

Вещество, молекулы которого состоят из одного атома, называются атомарными , из большего количества - молекулярными . Например: кислород, вода, поваренная соль () - молекулярные; гелий серебро (He, Ag) - атомарные.

Причём следует понимать, что свойства макроскопических тел будут зависеть не только от количественной характеристики их микроскопического состава, но и от качественной.

Если в строении атомов вещество имеет какую-то определённую геометрию (кристаллическую решётку ), или же, наоборот, не имеет, то этим телам будут присущи различные свойства. Например, аморфные тела не имеют строгой температуры плавления. Самый известный пример - это аморфный графит и кристаллический алмаз. Оба вещества состоят из атомов углерода.

Рис. 3. Графит и алмаз соответственно

Таким образом «из скольких, в каком взаимном расположении и каких атомов и молекул состоит вещество?» - первый вопрос, ответ на который приблизит нас к пониманию свойств тел.

Все упомянутые выше частицы находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении.

Так же, как и в рассматриваемых выше примерах, важно понимание не только количественных аспектов этого движения, но и качественных для различных веществ.

Молекулы и атомы твёрдых тел совершают лишь небольшие колебания относительно своего постоянного положения; жидких - также совершают колебания, но из-за больших размеров межмолекулярного пространства иногда меняются местами друг с другом; частички газа, в свою очередь, практически не сталкиваясь, свободно перемещаются в пространстве.

Частицы взаимодействуют друг с другом.

Взаимодействие это носит электромагнитный характер (взаимодействия ядер и электронов атома) и действует в обе стороны (как притягивание, так и отталкивание).

Здесь: d - расстояние между частицами; a - размеры частиц (диаметр).

Впервые понятие «атом» было введено древнегреческим философом и естествоведом Демокритом (рис. 4). В более поздний период активно задался вопросом о структуре микромира русский учёный Ломоносов (рис. 5).

Рис. 4. Демокрит

Рис. 5. Ломоносов

На следующем занятии мы введём методы качественного обоснования основным положениям МКТ.

Список литературы

1. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Молекулярная физика. Термодинамика. - М.: Дрофа, 2010.
2. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. - М.: Илекса, 2005.
3. Касьянов В.А. Физика 10 класс. - М.: Дрофа, 2010.

1. Elementy.ru ().
   
2. Samlib.ru ().
3. Youtube ().

Домашнее задание

1. *Благодаря какой силе возможно сделать эксперимент по измерению размеров молекулы масла, показанный в видеоуроке?
2. Почему молекулярно-кинетическая теория не рассматривает органические соединения?
3. Почему даже очень маленькая песчинка песка является объектом макромира?
4. Силы преимущественно какой природы действуют на частицы со стороны других частиц?
5. Как определить, является ли некая химическая структура химическим элементом?

Тепловые явления. Молекулярная физика.

Опорный конспект к уроку №1

Молекулярная раздел физики, изучающий внутреннее строение тел, а

физика также тепловые процессы, происходящие внутри вещества.

Молекула наименьшая устойчивая частица вещества, обладающая его (с греч-«массочка») химическими свойствами. Молекулы образуются из атомов.

Атом наименьшая частица химического элемента, носитель его свойств.

(с греч- «неделимый»)

Число

Авогадро

Число атомов в 12 граммах углерода ( 12 С)

(число частиц в 1 моле вещества).

N A = 6,02 10 23 1/моль

Количество

вещества

1 моль - это количество вещества, в котором

содержится столько же частиц, сколько атомов в 12 граммах углерода.

N – число частиц,(молекул, атомов

Молярная масса

Масса вещества, взятого в количестве одного моля

µ=

µ = Mr 10 -3 M r – относительная молекулярная (атомная) масса вещества (табл Менделеева)

µ = m o N A

m o - масса одной частицы

(атома, молекулы)

Масса частицы

(атома, молекулы)

m o =

m o ≈ 10 -26 кг

Число частиц

Размер атомов r ≈ 10 -8 см = 10 -10 м

Концентрация

(число частиц в единице объёма)

Урок – 1. Тема урока: «Основные понятия молекулярной физики».

Задачи урока: формирование представления о структуре и содержании новой физической теории, объяснить отличие теплового и механического движений,

повторить и обобщить понятия об атомах и молекулах,

развивать умение анализировать факты при наблюдении явлений, при работе с текстом учебника.

Форма урока: лекция с элементами беседы, с использованием технологии интенсивного обучения на основе схемных и знаковых моделей, здоровьесберегающих технологий.

Ход урока.

Организационный момент.

Сообщение темы, задач урока.

3)Изучение нового материала:

1. Введение: объект и предмет молекулярной физики.

Рассказ с использованием таблицы.

Вид

движения

Характеристика системы

Объект

Характер движения

Взаимодействие

Механическое

Макротела

Перемещение в

пространстве от – но

других тел

Гравитационное,

электромагнитное

Тепловое

Частицы, из которых

состоит тело

Хаотичное движение

частиц

Электромагнитное

1. Основные положения МКТ:

Вещество состоит из частиц. 2. Эти частицы беспорядочно движутся.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом.

3.3. Характеристики частиц (атомов и молекул).

Опорный конспект на листах.

4).Отработка изученного материала.

4.1. работа с таблицей Менделеева;

4.2. заполнить таблицу.

Основные формулы МКТ

Количество вещества (через число частиц)

Количество вещества (через массу тел)

Масса одной молекулы

Концентрация молекул

5) Домашнее задание.

Урок – 2. Тема урока: «Характеристики молекул. Решение задач».

Задачи урока: продолжить ознакомление с физическими величинами, характеризующими молекулы; сформировать умения рассчитывать параметры молекул;

способствовать формированию умения самостоятельно приобретать знания.

Форма урока: комбинированный, с использованием технологии личностно- ориентированного обучения, здоровьесберегающих технологий

Ход урока.

Сообщение темы, задач урока.

Проверка домашнего задания.

2.1. озвучение опорного конспекта (устно);

2.2. проверка в тетрадях и у доски заполненной таблицы «»Основные формулы МКТ»;

2.3. заслушать ответы на вопросы стр 179.

3) Примеры решения задач по теме «Характеристики молекул».

3.1. решение типичных задач учителем у доски :

1. Из блюдца испаряется вода массой 50г за 4 сут. Определите среднюю скорость испарения - число молекул воды, вылетающих из блюдца за 1с.

2. Определите толщину серебряного покрытия пластинки площадью 1см 2 , если оно содержит серебро в количестве 0,02 моль. Плотность серебра равна 1,05 кг/м 3 .

3.2. решение задач учащимися у доски:

3. Определите молярную массу воды и затем массу одной молекулы воды.

4. Определите количества вещества и число молекул, содержащихся в углекислом газе массой 1кг.

4) Самостоятельная работа учащихся.

1.Определите число атомов в меди объёмом 1м 3 . Молярная масса меди равна

63,5 10 -3 кг/моль, её плотность 9000кг/м 3 .

Какую площадь может занять капля оливкового масла объёмом 0,02см 3 при расплывании её на поверхности воды?

5) Домашнее задание.

Решить задачи №2,3,4 -для 1 варианта; №7, 8 - для 2 варианта

Индивидуально: оценить число молекул кислорода в одной из ваших комнат.

Урок – 3. Тема урока: «Характеристики движения и взаимодействия молекул

Строение газообразных, жидких и твёрдых тел».

Задачи урока: формирование интеллектуальных и практических умений понимать (знать содержание, аргументировать истинность примерами) основные положения МКТ, применять МКТ для объяснения существования агрегатных состояний вещества.

Тип урока: комбинированный, с использованием технологии интенсивного обучения на основе схемных и знаковых моделей, фронтального эксперимента

Ход урока.

Сообщение темы, задач урока.

Проверка домашнего задания.

Решение задач в тетрадях.

Изучение нового материала.

Рассказ учителя с использованием опорного конспекта «Основные положения молекулярно - кинетической теории», учебного физического эксперимента.

Отработка изученного материала.

Работа с учебником:

запомни, важно, интересно - стр 182 - 187

Домашнее задание.

Основные положения молекулярно – кинетической теории (МКТ)

Все тела состоят из частиц (молекул, атомов, ионов…), между которыми есть промежутки.

1 положение

Опытные обоснования:

-дробление вещества;

Испарение жидкостей;

Смешивание жидкостей;

Фотографии туннельного микроскопа

Частицы находятся в постоянном, беспорядочном (хаотичном) движении (тепловое движение)

2 положение

Опытные обоснования:

Испарение (вылет частиц с поверхности вещества)

Диффузия - самопроизвольное проникновение частиц одного вещества в промежутки между частицами другого вещества (чем больше температура, тем быстрее проходит диффузия)

В газах - проходит быстро (мин) - распространение запаха;

В жидкостях - проходит медленно (мин – часы) - растворение краски в воде;

В твёрдых телах - очень медленно (годы) - слипание отшлифованных платин металла.

Броуновское движение - хаотическое движение взвешанных в жидкости или газе частиц под действием ударов молекул жидкости или газа.

Броун - ботаник -1827г- открыл, Эйнштейн – физик - 1905г - объяснил

Опытное обоснование: 1) сохранение формы твёрдых тел (F пр)

2) наличие промежутков между частицами (F от))

3) упругость тел(F пр и F от)

Между частицами существует межмолекулярное взаимодействие (притяжение и отталкивание)

3 положение

ОК. Идеальный газ. Основное уравнение мкт .

Идеальный газ - физическая модель реального газа, в которой не учитываются взаимодействия между молекулами (F от = 0, F пр =0).

Основные положения МКТ идеального газа

1. Молекулы - материальные точки (абсолютно упругие шарики);

   Движение молекул подчиняется законам Ньютона;

   Нет взаимодействия между молекулами (Е п = 0, Е к = 0);

   Молекулы движутся хаотично;

   Даже в самом маленьком объёме содержится большое количество частиц (молекул), сравнимое с числом Авогадро.

2)

Следствия из хаотичного движения молекул

все молекулы двигаются с разными скоростями, поэтому вводим понятие средней скорости V,

все направления равноправны V x = V y = V z ,

молекулы распределяются по объёму равномерно,

среднее значение квадрата скорости Vх = ⅓ V

3)

Основное уравнение МКТ

Давление газа - сумма сил ударов молекул на единицу площади

P . N - число ударивших молекул.

F 1 - сила удара одной молекулы.

P =⅓ n m V 2 P = ⅓ р V 2 P = ⅔ n E к

(связь между р - плотность газа Е к - средняя

макроскопическими и кинетическая

микроскопическими энергия молекулы.

мирами)

Урок 4. Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение молекулярно – кинетической теории.

Задачи урока: ввести понятие модели «идеальный газ», вывести основное уравнение МКТ идеального газа, ракрыть статистический характер.

Ход урока.

Проверка домашнего задания.

Решение задач в тетрадях - стр 181 - ЕГЭ - с1, с2, с3.

Постановка учебной проблемы.

Задача изучения поведения газов - надо сначала построить их модели.

Для газа у нас введена модель «идеальный газ».

Сообщение темы, задач урока.

Изучение нового материала.

Опорный конспект «Идеальный газ в МКТ. Основное уравнение МКТ» - рассказ учителя, беседа, фронтальные вопросы.

Работа с учебником: стр 188 - 192: запомни, важно.

Запись в тетради - ок.

Отработка знаний.

Устно ответы на вопросы 1 - 6 на стр 192.

Решение задач ЕГЭ на стр192 - А1.

Домашнее задание.

Урок 5. Лабораторная работа «Опытная проверка закона Гей – Люссака».

Задачи урока: формирование умений выделять и описывать изобарный процесс, доказать справедливость газового закона экспериментом, продолжить формирование практических умений при работе с оборудованием, соблюдение основ безопасности, а также умение планировать свою работу и вести запись.

Форма урока: использование технологии исследовательского обучения.

Оборудование урока: стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600мм, и диаметром 10мм, цилиндрический сосуд длиной 600мм и диаметром50мм, сосуд с горячей водой (60 0 С), стакан с водой комнатной температуры, пластилин.

Ход урока.

Организация класса.

Работа в группах;

Инструктаж по безопасности жизнедеятельности;

2. Порядок выполнения работы и оформление работы.

В отчёте должно быть отражено: название работы, оборудование, краткая теория (какое явление изучается, какова рабочая формула), результаты измерений и вычислений, расчёт погрешности измерений, вывод.

Знакомство с инструкцией для лабораторной работы «Экспериментальная проверка закона Гей – Люссака» на странице

400 – 401 учебника.

Выполнение лабораторной работы.

Задание 1. Подготовить сосуд с горячей водой. Измерить температуру воды. Поместить стеклянную трубку в сосуд и нагреть воздушный столб, предварительно измерить его длину.

Задание 2. Получить второе состояние воздушного столба, перенеся стеклянную трубку в сосуд с водой комнатной температуры. Измерить его температуру и длину.

Задание3. Подготовить таблицу для записи результатов.

Задание4. Вычислить отношения длин воздушного столба и температур. Сравнить эти отношения.

Задание5. Вычислить относительные и абсолютные погрешности измерений по формулам.

Задание6. Сделать вывод о справедливости закона Гей – Люссака.

Обсуждение результатов лабораторной работы

Домашнее задание. Повторить материал по плану стр 224

Основы молекулярно-кинетической теории к

Основным положением молекулярно-кинетической теории является утверждение, что все тела состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов и т.д.), которые движутся и взаимодействуют между собой. Доказательствами молекулярного строения вещества являются дробление тел, плавление, испарение, диффузия, броуновское движение и т.д.

Молярной массой M вещества называется масса такого количества молекул данного вещества, которое содержится в углероде 12 C массой 12 г. Молярную массу вещества можно узнать по таблице Менделеева, сложив атомные массы всех атомов, входящих в молекулу этого вещества. При этом молярная масса будет измеряться в г/моль. Для перевода в систему СИ это значение следует умножить на 10 -3 . При этом молярная масса измеряется в кг/моль. Так, например, молярная масса водорода H 2 равна 2 г/моль=2⋅10 3 кг/моль.

В одном моле любого вещества содержится N A = 6,022⋅10 23 моль -1 молекул. Число N A называется постоянной Авогадро. Масса одной молекулы m0 выражается формулой

Количеством вещества v называется отношение числа молекул N к числу Авогадро N A:

Если m - масса вещества, то

Идеальным газом называется газ, в котором молекулы движутся свободно и взаимодействуют между собой и со стенками сосуда только при столкновениях. Модель идеального газа удовлетворительно описывает достаточно разреженные газы.

Среднеквадратичной скоростью молекул

называется следующая физическая величин

где v 1 , v 2 , v 3 ,... - скорости молекул: первой, второй, третьей, и так далее до N. Отметим, что средняя скорость молекул равна нулю и не равна

Концентрацией молекул n называется отношение числа молекул N в объеме V к этому объему V:

Давление p можно выразить следующей формулой

Это уравнение носит название основного уравнения молекулярно кинетической теории (МКТ) газов. Это уравнение можно переписать в виде

где ρ - плотность газа,

Средняя кинетическая энергия молекулы газа. Средняя кинетическая энергия

связана с температурой T газа формулой

где k-постоянная Больцмана. Она численно равна

Можно доказать следующую формулу:

Из нее следует уравнение Менделеева-Клапейрона

Универсальная газовая постоянная.

При неизменной массе и составе газа

Если же постоянна еще и температура, то

(изотермический процесс), если давление постоянно, то

(изобарический процесс), если объем постоянен, то

(изохорический процесс).

Водяной пар всегда присутствует в атмосфере Земли, как малая примесь, но он во многом определяет погоду. Влажность воздуха можно характеризовать парциальным давлением пара p или плотностью пара ρ (абсолютная влажность). Насыщенным паром называется пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. При определенной температуре существует такое давление, при котором водяной пар становится насыщенным. Такое давление р нас называется давлением насыщенного пара. Это давление можно найти по таблице в задачнике. Относительной влажностью φ называется отношение парциального давления пара p к давлению насыщенного пара

Если ρ нас - плотность насыщенного пара, то

В жидкостях имеет место явление поверхностного натяжения. Оно состоит в том, что жидкость стремится уменьшить свою энергию, минимизировав поверхность. Как известно, из всех тел заданного объема минимальной поверхностью обладает шар. Именно поэтому жидкость в невесомости приобретает шарообразную форму. Сила поверхностного натяжения F, действующая на тело длины l, выражается формулой

где σ - коэффициент поверхностного натяжения.

Пусть имеется твердое тело длинной l с площадью поперечного сечения S, которое под действием силы F удлинилось на Δl. Тогда имеет место формула

напряжение в теле, Е - константа, которая называется

модулем Юнга,

Относительное удлинение.