加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

为什么液体分子间的作用力是吸引力?

(2013-12-14 14:45:21)

    前几天写了一个帖子《应讲清楚液体分子间的作用力是吸引力》。现在我尝试把这个问题讲清楚,希望与想兴味的友人沟通。

1 液体分子的平衡间距r0

1.1液体分子的理想平衡间距r0

所谓液体分子理想平衡间距实际上是指绝对温度为零时,不考虑重力,不考虑与非紧邻分子作用力,一个分子中心与紧邻的、另一个分子中心的距离。理论上,此时,原子和其组成的液体分子停止了热振动,液体分子与紧邻的(配位的)分子是相切接触的,理想的平衡间距r0’大约等于液体分子的直径d

1.2液体分子的实际平衡间距r0

在常温常压环境中,考虑热振动,考虑重力,考虑与非紧邻分子作用力,液体分子与紧邻的(配位的)分子是相割接触的,平衡间距r0要小于分子直径d,但由于热振动的原因,实际平衡间距r0比理想平衡间距r0’还是要大一些

当然,此时液体紧邻的分子间引力和斥力也相等,合力也为零,处于宏观平衡、平静状态。

2 液体中可以相互作用的非紧邻分子间距a> r0

液体中,分子间的相互作用,不仅限于紧邻的(配位的)分子之间,它与非紧邻的分子间也有作用力,一个液体分子大约与半径为 10d(d分子直径)范围内分子都有作用力。这样,液体分子与其非紧邻、但有作用力的分子间距a大体范围为:

          r0<</SPAN>a10d                (1)

式中:r0一紧邻分子间的平衡间距;

      a一分子与有作用力的非紧邻分子间距;

      d一分子直径

由于液体中分子紧邻分子间的间距为r0,作用合力为零,而它与众多非紧邻分子间距a却大于r0,它们之间的作用合力,自然是吸引力,这就形成了“引力势能谷”。所以,总起来可以说,液体分子间的作用力是吸引力;而a> r0是根本原因。

因为液体内部非紧邻分子间的作用力是吸引力,所以液体有一定的体积,有表面张力和内聚力,但又由于液体分子与紧邻分子处于平衡间距,稍一压缩,就斥力骤增,所以液体又是难以压缩的

一个重要的注解:液体中分子紧邻分子间的间距为r0,作用合力为零,处于吸引力与斥力平衡状态,这不等于紧邻分子间没有作用力,恰恰说明,由于液体分子吸引力的存在,每个液体分子都受紧邻分子的挤压力。对液体而言,所谓“张力”,实际上是液体非紧邻分子间的吸引力、收紧力,也是紧邻分子间的挤压力。似乎这一点,是液体分子论的真谛所在。

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有