Взаимодействие молекул и атомовПонятие — потенциальная энергия — используется для описания взаимодействия тел, зависящего только от их взаимного расположения. То есть потенциальная энергия системы тел не зависит от того, как пришли тела к заданному взаимному расположению, и не зависит от относительных скоростей тел.

Количественно потенциальная энергия определяется неоднозначно. Можно выбрать любую величину для потенциальной энергии, соответствующей заданному расположению тел. После выбора такой величины для одного определенного расположения системы тел (молекул, например) для любого другого расположения тел эта энергия принимает вполне определенное значение.

В классической физике при описании взаимодействия молекул физики принимают (консенсус), что потенциальная энергия молекул, удаленных друг от друга на большие расстояния, имеет нулевое значение. Для объяснения того, что молекулы могут объединяться и образовывать жидкие и твердые тела, используется идея о форме зависимости потенциальной энергии от расстояния между центрами молекул. Усредненная по различным взаимным ориентациям молекул потенциальная энергия их взаимодействия является отрицательной величиной от некоторого расстояния до бесконечности. При определенном расстоянии между центрами молекул выбранного сорта эта отрицательная величина имеет минимальное значение. Характерные размеры молекул как раз соответствуют этому расстоянию.

С точки зрения современной физики, основой которой является не ньютоновская, а квантовая механика, взаимодействие молекул и атомов, приводящее к образованию конденсированного состояния вещества, в основном связано с зависимостью кинетической и потенциальной энергии электронов, образующих внешние оболочки атомов и молекул, от взаимного расположения ядер атомов. При образовании, например, металлов или молекул из отдельных атомов кинетическая энергия электронов в возникших "объединениях" меньше кинетической энергии этих же электронов в случае, когда они входили в состав атомов, находящихся на больших расстояниях друг от друга (уединенных). Это касается электронов внешних оболочек атомов. Электроны глубоких внутренних оболочек атомов практически не меняют своих характеристик при конденсации вещества.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+