Жидкости
Жидкое состояние является промежуточным между твердым и газообразным. Так же как и твердое тело, жидкость практически несжимаема и сопротивляется не только сжатию, но и растяжению.
Как и газ, жидкость не имеет формы — она принимает форму содержащего ее сосуда. Основное характерное свойство жидкости — текучесть — тесно связано с такой важной характеристикой, как вязкость.
Тепловое движение молекул жидкости менее интенсивно, чем молекул газа, и его нельзя считать полностью хаотичным. Причина этого — сравнительно небольшие расстояния между молекулами жидкости и, как следствие, значительные силы притяжения.
Эти силы не настолько велики, чтобы зафиксировать положение молекул друг относительно друга (как в твердом теле), но достаточны для обеспечения согласованности движения соседних молекул. Такая упорядоченность называется ближним порядком в жидкости.
Упорядоченность движения наблюдается только «в малом» — ближний порядок размывается на расстояниях, превышающих 3-4 эффективных диаметра молекулы.
Движение молекул в жидкости представляет собой нерегулярные колебания около некоторых положений равновесия. Время от времени эти колебания прерываются скачкообразным переходом в новые положения равновесия, отстоящие от старых на расстояния порядка размеров молекулы.
Характер и частота колебаний определяются химическим строением молекул и интенсивностью сил взаимодействия между ними. Различают несколько групп жидкостей с различными свойствами: простые жидкости, жидкие металлы, органические жидкости с большими молекулами, жидкие кристаллы, ассоциированные жидкости и т. п. Лучше всего изучены простые жидкости, состоящие из атомов или сферических молекул (аргон, метан).
Жидкости из двухатомных молекул, содержащих одинаковые атомы (водород, азот), изучены хуже. Структура и свойства многоатомных жидкостей со сложными взаимодействиями между молекулами исследованы пока недостаточно.
Из непростых жидкостей наиболее полно изучена вода, которая относится к ассоциированным жидкостям с водородными связями.
С физической точки зрения все группы жидкостей могут быть разбиты на три класса: нормальные (ньютоновские) жидкости, жидкие кристаллы и квантовые жидкости.
Время, в течение которого молекула ведет «оседлый образ жизни» около одного положения равновесия, сильно зависит от природы молекул и меняется в широком диапазоне — от 10-11с (вода) до нескольких суток (стекло).
Средний период колебаний молекул составляет порядка 10-12 с. Амплитуда колебаний определяется размерами «свободного объема», предоставленного молекуле соседями.
