Характерные свойства вещества

Большинство веществ может находиться в трех состояниях: твердом, жидком и га­зо­об­раз­ном. Агрегатное состояние ве­ще­ства зависит от того, насколько близко к друг другу распо­ложены частицы и насколько свободно они могут переме­щать­ся.

В твердых телах частицы находятся близко друг к дру­гу и связи между ними довольно прочные. Во многих твердых веществах частицы расположены в строгом порядке и образу­ют кристаллы. Поэтому твердые тела имеют определен­ную форму. Каждая частица занимает определенное положе­ние, вокруг которого совершает колебательные движения.

В жидкости частицы связаны друг с другом не так прочно, и их колебания происходят более интенсивно. Со временем они меняют свое местоположение. Поэтому определенной формы жидкости не имеют и принимают форму сосуда, в котором на­ходятся. Жидкости можно переливать из одного сосуда в другой, так как они обладают текучестью.

В газе частицы расположены далеко друг от друга и совсем не связаны между собой. Частицы газа движутся беспорядоч­но и заполняют все пространство, в котором находятся.

При нагревании твердого вещества энергия его частиц воз­рас­тает, и их колебательные движения ста­но­вят­ся более ин­тен­сивными. В результате вещество плавится, то есть перехо­дит в жидкое состояние. Каждое чистое вещество имеет опре­деленную температуру плавления, которая остается по­стоянной до тех пор, пока все вещество не распла­вится. Только после полного перехода твердого вещества в жидкое состояние температура образовавшейся жидкости на­чинает снова воз­рас­тать.

При нагревании жидкости происходит то же самое: энергия частиц растет, их колебания становятся более интенсивными и, в конце концов, жидкость закипает, то есть переходит в га­зообразное состояние. Во время кипения чистого веще­ства его тем­пе­ра­ту­ра остается постоянной до тех пор, пока все вещество не испарится. Температура кипе­ния вещества в небольшой степени зависит от давления: с ростом давления происходит повышение температуры кипе­ния. Говоря о температуре кипения, мы под­ра­зу­ме­ва­ем обыч­но тем­пе­ра­ту­ру кипения при нормальном давлении, то есть при давлении в одну атмосферу (1 атм), или 760 миллиметров ртут­но­го столба (760 мм рт. ст.).

Плотность – это масса единицы объема вещества (на­пример, масса 1 см³ вещества в граммах).

Плотность обозначается греческой буквой ρ (читай: ро). Ос­нов­ной единицей измерения плотности является $\frac{\mathrm{кг}}{{\mathrm{м}}^3}\mathrm{.}$ При малых коли­чествах вещества чаще пользуются единицами $\frac{\mathrm{кг}}{{\mathrm{дм}}^3}$ или $\frac{\mathrm{г}}{{\mathrm{см}}^3}\mathrm{.}$ Плотность чистой воды при нормальных услови­ях равна $\mathrm{1,0}\frac{\mathrm{кг}}{{\mathrm{дм}}^3}\mathrm{,}$ или $\mathrm{1,0}\frac{\mathrm{г}}{{\mathrm{см}}^3}\mathrm{.}$ Обрати внимание, что в обеих единицах измерения плотность воды равна 1, поскольку 1 дм³ = 1000 см³ и 1 кг = 1000 г.

Многие жидкости и твердые вещества тяжелее воды, то есть их плотность $\rho >\mathrm{1,0}\frac{\mathrm{г}}{{\mathrm{см}}^3}\mathrm{.}$ Но в природе существуют вещества, которые легче воды, следовательно, их плотность $\rho <\mathrm{1,0}\frac{\mathrm{г}}{{\mathrm{см}}^3}\mathrm{.}$ Плотность газообразных веществ значительно меньше плот­ности как жидких, так и твердых веществ, но величина их плотности также сильно зависит от давления и температуры.

Твердость – это свойство, харак­те­ри­зу­ю­щее со­про­тив­ляе­мость материала к резанию и царапанью. Острым краем пред­мета, изготовленного из более твердого вещества, можно оставить след (царапины) на поверхности более мягкого ве­щества. Ножом, например, можно разрезать парафин, древе­сину или пласт­мас­су, поскольку эти материалы мягче стали. Однако со стеклом обычный нож не справит­ся, так как оно го­раздо тверже стали.

Твердость вещества нужно отличать от прочности. Под проч­ностью понимают сопротивление материала к изгибу, растя­жению или сжатию. Прочный материал трудно разрушить. Твердый материал не всегда бывает прочным. Стекло, напри­мер, относится к твердым материалам, но не является проч­ным. Если мы ударим по стеклу или попытаемся его согнуть, оно разобьется.

Ты, конечно, знаешь, что неко­то­рые вещества проводят элек­трический ток. Это прежде всего металлы. Они – хорошие проводники электричества. Кроме металлов электриче­ство проводят и некоторые другие вещества, например, гра­фит (в быту он известен нам как материал, из которого изго­товлены стержни для карандашей).

Хорошо проводят электричество также растворы солей и не­ко­торых других веществ, а также природная во­да.

Вещества, которые хорошо проводят электрический ток, од­но­временно являются и хорошими проводниками тепла. Хорошие проводники тепла на ощупь кажутся холод­ны­ми, так как быстро отводят тепло с по­верх­нос­ти руки.

Древесина является плохим проводником тепла, поэтому мы можем держать в руках горящую спичку. Если же мы начнем нагревать конец металлической ложки, она быстро станет та­кой горячей, что мы не сможем ее удержать. Самые лучшие провод­ни­ки тепла – серебро и медь.