Три состояния вещества

Зимой вода на поверхности озер и рек замерзает, переходит в твердое состояние—лед. Подо льдом вода остается жидкой (рис. 18). Здесь одновременно существуют два различных состояния воды — твердое (лед) и жидкое (вода). Существует и третье состояние воды — газообразное: невидимый водяной пар находится в окружающем нас воздухе.

Жидкую ртуть можно увидеть в резервуаре термометра. Над поверхностью ртути находятся ее пары, они представляют собой газообразное состояние ртути. При температуре — 39°С ртуть отвердевает — переходит в твердое состояние.

На примере воды и ртути мы видим, что вещества в природе могут находиться в трех состояниях! в виде твердого тела, жидкости и газа. Свойства тел в разных состояниях различны.

Твердое тело в обычных условиях трудно сжать или растянуть, оно сохраняет свой объем. И для изменения формы твердого тела, например, чтобы согнуть его или разорвать, нужно приложить усилие. Сохранение объема и формы — свойство твердых тел.

Жидкость легко меняет свою форму, она принимает форму того сосуда, в который ее наливают. В обычных условиях только маленькие капельки жидкости имеют свою форму — форму шарика. Например, такие шарообразные капельки воды можно видеть при выпадении росы (рис. 19).

Свойством жидкости легко изменять свою форму пользуются, когда изготавливают посуду из расплавленного стекла (рис. 20).

Форму жидкости изменить легко, но вот объем ее изменить трудно. Сохранилось описание одного исторического опыта, В котором воду пробовали сжать таким способом: ее налили в свинцовый шар и шар запаяли, чтобы вода не могла выливаться при сжатии. После этого ударили по свинцовому шару тяжелым молотом, чтобы шар сжался и сжал воду. И что же? Вода не сжалась, она просочилась сквозь стенки шара.

Следовательно, жидкости сохраняют объем, но легко меняют свою форму.

Многие газы прозрачны и бесцветны, поэтому мы их не видим. Мы не видим, например, воздух. Но при быстром движении, находясь в автомобиле, поезде, а также когда дует ветер, мы замечаем присутствие воздуха вокруг нас.

Опустим в воду перевернутый вверх дном стакан — вода не войдет в стакан, потому что он занят воздухом. Если опускать в воду воронку, соединенную резиновым шлангом со стеклянной трубкой (рис. 21), то воздух будет выходить из воронки через трубку. Оба эти опыта показывают, что газ занимает объем. Объем газа довольно легко изменить, в этом существенная разница между жидкостью и газом Газ может быть сильно сжат. Даже руками легко сжать воздух в мяче так, что объем его заметно уменьшится. Газы сжимаемы в тысячи раз более чем жидкости.

Газы имеют еще одно особенное свойство, какого нет у твердых тел и жидкостей, а именно: они занимают полностью весь предоставленный им объем. Следовательно, газы не имеют собственной формы, они принимают форму того помещения или сосуда, в котором находятся: комнаты, баллона, бутыли.

Итак, газы не имеют постоянного объема и собственной формы заполняют нацело весь предоставленный им объем.

Вопросы. 1. Назовите вещество, которое можно часто видеть в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. 2. Назовите общие свойства твердых тел. 3. Какие жидкости вы знаете? Перечислите общие свойства жидкостей. 4. Каковы общие свойства газов?

Упражнение. 1. Тело сохраняет свой объем, но легко меняет форму. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит это тело? 2. Тело сохраняет свой объем и форму. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит это тело? 3. Приведите примеры использования свойств твердых тел и жидкостей в технике.