Я думаю, довольно простой вопрос для специалистов по жидкостям, но мне трудно найти информацию об этом.
Вот моя проблема. Я понимаю теорию идеального газа и распределение скоростей Максвелла. Я вижу идеальный газ в виде маленьких шариков (в основном окруженных пустотой), движущихся очень быстро и упруго сталкивающихся друг с другом. Если вы хотите быть более точным, вы используете межатомный потенциал, такой как потенциал Леннарда-Джонса, который учитывает как притягивающие, так и отталкивающие взаимодействия Ван-дер-Ваальса. Вы можете определить кинетическое (положительное) давление, кинетическую температуру и молекулярное (отрицательное) давление с помощью такой простой модели. Я думаю, что понимаю это довольно хорошо на данный момент.
С другой стороны, я думаю, что хорошо разбираюсь в кристаллах. Я вижу их как атомы, связанные вместе пружинами, в которых могут течь волны, и каждый атом колеблется вокруг положения с минимальной потенциальной энергией. Я видел, как можно рассчитать тепловую емкость кристалла, используя модель Дебая. Так что на данный момент я думаю, что у меня есть представление о том, как твердое тело ведет себя на молекулярном уровне.
Но как быть с жидкостями? Я прочитал здесь очень интересные сообщения о скорости молекул в жидкостях, и я был бы рад получить более общее представление о том, что такое жидкость с молекулярной точки зрения.
Насколько я понял, молекулы в жидкостях тоже колеблются вокруг положения с минимальной потенциальной энергией, но они также могут меняться местами друг с другом. Это верно? Существуют ли табличные значения скорости обмена молекул в жидкостях?
Относительно давления. Должен ли я представлять давление в жидкостях как сумму (положительного) кинетического давления из-за столкновения молекул и (отрицательного) молекулярного давления из-за взаимодействия притяжения между молекулами? Хороший ли это способ представить себя жидкостью в молекулярном масштабе?
Существует ли модель, объясняющая связь между вязкостью и взаимодействием притяжения молекул?
-----------РЕДАКТИРОВАТЬ---------
Я получил ответ о замене молекул. Теперь это подводит меня к моему вопросу о давлении в жидкостях с молекулярной точки зрения. Что касается идеальных газов, то давление возникает из-за столкновений молекул. Относится ли это по-прежнему к жидкостям или это больше вопрос «веса», оказываемого молекулами друг на друга? Кто-нибудь знает модель молекулярного давления для жидкостей?
Спасибо
Действительно правильно, что в жидкости атомы/молекулы меняются местами. Вы можете думать об этом как о вибрирующем атоме, заключенном в клетку другими атомами. Чтобы вырваться из этой «клетки» (более высокой по энергии) атом хочет совершить прыжок на более низкую энергию. Время, связанное с этим процессом, зависит от случайных движений из-за межмолекулярных сил. Теперь, используя элементарную физику, вы можете оценить характерное время совершить этот прыжок.
Предположим, что атом колеблется с определенной частотой. и должен преодолеть энергетический барьер . Используя фактор Больцмана из статистической физики, мы можем написать
который является размерно-согласованным. Я не знаю табличных значений скорости, но будет очень мало для простых жидкостей.
Существует также связь между вязкостью и межмолекулярными силами. Должно быть ясно, что когда межмолекулярные силы (лондонская дисперсия и/или диполь-дипольная и/или водородная связь) увеличиваются, молекулы имеют более высокую тенденцию сопротивляться потоку. Когда межмолекулярные силы слабее, молекулам легче течь.
лимон