Естественные науки

Вопрос по физике из категории свойств металлов

Из курса школьной физики помню, что при нагревании малекулы начинают хаотично двигаться. Вопрос! А когда именно они начинают двигаться в металлической структуре? При нагревании или при плавления? И потом при охлаждении как они структуируются в кристалическую систему? Где застыла малекулы там и осталась? А почему тогда она не хаотично застыла? А именно вошла в часть кристаллической системы? А Когда она уже почти остыла как она добегает до нужного места? Ей же тяжело двигаться. И второй вопрос, а в камне (кварц к примеру) тоже малекулы движутся при нагревании?
Aidana Krykbaeva
Aidana Krykbaeva
321
Попробую пояснить на пальцах...
1. Как уже сказал предыдущий "ответчик" ЮЛЯ НИКАНДРОВА атомы хоть в металлах, хоть в неметаллах двигаются всегда.
В кристаллической решётке (а это не только металлы, но и множество других веществ - кварц, алмаз, хрусталь, даже поваренная соль ну и много ещё чего)
при низкой температуре атомы колеблются возле одного положения (места).
Это "место" атома в кристаллической структуре жёстко определено структурой атома, его электронной оболочкой - атом занимает наиболее выгодную в энергетическом смысле "позицию" среди своего окружения. И вырваться из этого окружения при низкой температуре он не может - у него не хватает на это энергии (скорости).
При повышении температуры (в школьной физике об этом написано) увеличивается скорость движения атомов и при определённой температуре кинетическая энергия всё сильнее и сильнее колеблющегося ядра атома превышает энергию, которая удерживала атом в кристаллической решётке. Начинается плавление.
Ну и обратный процесс при кристаллизации.
В расплавленном состоянии атомы-молекулы летают с большой скоростью, они не могут "слипнуться" в кристалл. Хотя наверное и в расплаве могут образовываться микроскопические области размером в несколько молекул с такой же кристаллической структурой, как и в застывшем веществе, но эти структуры нестойкие, мгновенно разваливаются под воздействием горячих, быстрых атомов.
При понижении температуры атомы (молекулы) "летают" всё медленнее и медленнее. Причём вспомни: температура - это мера СРЕДНЕЙ кинетической энергии! То есть какие-то атомы-молекулы двигаются шустро, а какие-то едва ползают. Вот эти медленно ползущие в конечном счёте слипаются, причём в том строгом порядке, который, как я уже писал, строго задан строением атома (молекулы).
Не, конечно какие-то атомы могут встрять не туда (ну из-за наличия примесей или ещё какой беды - типа не хватило скорости доползти до заданного места). Или ещё одна причина - в малой окрестности данной точки просто не оказалось нужных атомов, они все поприлипали в других местах. Тогда образуются дефекты в кристаллической структуре. Но это уже другая песня :-)
MP
Marinochka Panova
9 599
Лучший ответ
Хороший вопрос. Но думаю, ответ нужно искать в источниках - скажем, в Инете. Кстати, не "малекулы", а ...
Запомните, молекулы "застывают" при температурах абсолютного нуля, 0 К (ноль по Кельвину), что равно -273 С.
При том, что ноль не достижим. Частицы в решетке постоянно колеблются у любых веществ независимо от "твердости" агрегатного состояния.
К тому же, в узлах кристаллической решетки металлов находятся атомы.
Не бойтесь, после расплавления, все атомы находят свои места в решетке благодаря силам внутримолекулярного взаимодействия, которые работают всегда.

Гуглом пользоваться умеете?!