Вотличие от механики, которая изучает движение отдельных частиц или тел под действием различных сил, молекулярная имеет дело со свойствами вещества. как показывает опыт, всякое вещество состоит из большого числа отдельных микроскопических частиц — атомов и молекул, которые взаимодействуют между собой и находятся в непрестанном движении. такая система частиц называется макроскопической. можно выделить три наиболее характерных состояния, в которых может находиться вещество, — твердое, жидкое и газообразное. свойство тела находиться в одном из этих состояний есть его макроскопическое свойство, не зависящее от свойств отдельных частиц, образующих тело. например, железо может существовать в кристаллическом состоянии (в виде твердого тела) или пребывать в расплавленном состоянии (в виде жидкости), или испаряться в виде газа, хотя при переходе из одного состояния в другое с самими атомами железа не происходит никаких изменений. макроскопическими являются также свойства вещества по отношению к внешним воздействиям, например, сжимаемость. другими словами, макроскопические свойства — это свойства тела, рассматриваемые без учета его внутренней структуры. молекулярной — объяснение и изучение макроскопических свойств вещества исходя из известных микроскопических взаимодействий между отдельными составляющими его частицами. простейшее взаимодействие между частицами — обычное механическое столкновение, но взаимодействия могут быть и более сложными. с этой точки зрения рассмотрим существование твердого, жидкого и газообразного состояний. из механики известно, что положение частицы в пространстве характеризуется ее потенциальной энергией u(r), минимум которой отвечает положению устойчивого равновесия. величина ее кинетической энергии t служит мерой движения частицы. таким образом, в зависимости от соотношения между величинами потенциальной и кинетической энергий частица будет или «привязана» к определенной области пространства, или совершать свободное движение.
Всем известно, что вода кипит при 100 °с. но не следует забывать, что это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кпа) . кипение - возможно лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре - температуре кипения. температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения. кипением называется интенсивное парообразование, при котором внутри жидкости растут и поднимаются вверх пузырьки пара. оно начинается после того, как давление внутри пузырьков сравнивается с давлением внутри окружающей жидкости. во время кипения температура жидкости и пара над ней не меняется. она сохраняется неизменной до тех пор, пока вся жидкость не выкипит.начнем нагревать воду в открытом стеклянном сосуде, периодически измеряя ее температуру. через некоторое время мы увидим, как дно и стенки сосуда покроются пузырьками рассмотрим пузырек, возникающий около горячего дна. увеличиваясь в объеме, пузырек увеличивает площадь своего соприкосновения с еще недостаточно прогревшейся водой. в результате воздух и пар внутри пузырька , их давление уменьшается, и тяжесть слоя воды "захлопывает" пузырек. в этот момент закипающая вода издает характерный шум. он возникает из-за ударов воды о дно сосуда там, где захлопываются пузырьки. при приближении температуры нижних слоев воды к 100 °с давление внутри пузырьков сравнивается с давлением, существующим вокруг них, после чего пузырьки начинают расширяться. с увеличением объема пузырьков растет и действующая на них выталкивающая (архимедова) сила. под действием этой силы наиболее крупные пузырьки отрываются от стенок сосуда и поднимаются вверх. если верхние слои воды еще не успели нагреться до 100 °с, то в такой (более холодной) воде часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и уходит в воду; пузырьки при этом сокращаются в размерах, и сила тяжести заставляет их снова опускаться вниз. здесь они опять увеличиваются и вновь начинают всплывать вверх. попеременное увеличение и уменьшение пузырьков внутри воды сопровождается возникновением в ней характерных звуковых волн: закипающая вода «шумит» . когда вся вода прогреется до 100 °с, поднявшиеся наверх пузырьки уже не сокращаются в размерах, а лопаются на поверхности воды, выбрасывая пар наружу возникает характерное бульканье - вода кипит
