Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
Таковы основные различия между твердыми, жидкими и газообразными телами, различия, продиктованные повседневной практикой жизни и оправданные обыденным опытом. Однако, когда была сделана попытка перенести эту классификацию из области примитивного опыта в область точной науки, то вскоре же наметился целый ряд трудностей, целый ряд недоуменных вопросов, требующих разрешения. Как зто очень часто бывает во всех областях знания, живое многообразие фактов с большим трудом укладывалось в узкие рамки застывших понятий. Чисто внешней, поверхностной характеристики, основанной на грубом опыте, оказалось недостаточно, коль скоро развитие науки, дало более богатый материал относительно свойств тел.
Главные трудности наметились в области различия твердого и жидкого состояния вещества. Видеть это различие в большем или меньшем наличии свойства «текучести», в большей или меньшей сопротивляе-? мости изменению формы под влиянием внешних причин стало весьма трудным после известных опытов над текучестью металлов при больших давлениях и особенно—после изучения весьма любопытных свойств определенной группы тел, которые, как мы теперь говорим, находятся в стеклообразном состоянии и представителями которых являются обыкновенное стекло, канифоль, различные смолы и многие другие тела.
Характерным для этих веществ было то, что при изменении температуры, постепенно меняя свои свойства, они повидимому совершенно' непрерывно переходили из жидкости в твердое тело, причем не бЫЛО1 никакой возможности сказать, в какой же точке кончается первая и начинается второе. Мало того, уже перейдя по внешности в твердое состояние, многие из этих тел продолжали обнаруживать свойства, странным образом напоминающие свойства жидкости.
Классический пример подобного тела представляет вар. Растопленный, он при застывании постепенно густеет, делается все более к более вязким, обнаруживая все переходные оттенки от жидкости к твердому телу. Застыв, он при }гдаре колется на куски, показывая следовательно хрупкость. В то же самое время, оставленный на более или менее длительный срок, кусок вара «течет», принимая, форму сосуда,, куда Он положен, или растекаясь в «лужу» по земле. Тяжелое тело, например кусочек свинца, положенное на «твердый» вар, тонет в нем, как бы в жидкости. Аналогичным образом пробка всплывает в массе вара. ч
Это в высшей степени странное диалектическое единствхьсовершенно-противоположных свойств твердого и жидкого вещества, единство" хрупкости и вязкости, твердости и текучести, которое обнаруживает помимо вара еще весьма обширная категория тел, в корне нарушило, казавшуюся столь естественной и понятной, классификацию состояний вещества и заставило серьезно задуматься над создавшимся положением. Вполне естественно было бы Спросить: к какой же группе, жидкостей или твердых тел, следует отнести вещества, обладающие столь, странными свойствами, и когда в процессе застывания смолы жидкость, сменяется твердым телом. Очевидно, что можно было бы долго и безрезультатно биться над разрешением этих вопросов, все дальше и дальше углубляясь в дебри метафизики, без малейшего шанса получить, правильный ответ. Однако живая связь с природой большей частью вц-
водит науку на правильный путь. Возникшее противоречие было преодолено на основе углубления наших знаний о внутреннем строении» вещества, на основе отказа от поверхностных суждений и перехода к детальному изучению того, что скрыто за видимой оболочкой предметов^
Деление тел на три группы: твердых, жидких и газообразных,. . основанное на внешних признаках формы, хотя и отвечало в достаточ- ^ ной мере запросам обыденной жизни, но не могло удовлетворить науку. \ Изучение явлений, сопровождающих переход из одного состояния » ; другое, из твердого в,жидкое, или из жидкого в газообразное, заставило связать к/щссификавдю^^д_с_внутренними процессами, происходящими в них, и выдвинуло на первое" место энергетическое обоснование этой классификации. Попутно развивалось учение о молекулярном строении тел, которое подвело реальный фундамент под формаль-¦ ные рассуждения термодинамики.
Новая теория классификации тел, построенная на основе данных, термодинамики и молекулярной теории, сохранила обычное деление на твердое, жидкое и газообразное состояние вещества, которые продолжали быть основными, так называемыми агрегатными состояниями. Однако теория агрегатных состояний классической физики была весьма далека от обыденных наглядных представлений и, ища аргументацию для того или иного деления тел в общности законов, управляющих, протекающими внутри них процессами, приводила нередко в выводам,-прямо противоречащим привычной терминологии.
Г Согласно представлениям молекулярной теории основное разли- , :'чие между твердым, жидким и газообразным состоянием кроется как { /в различной величине внутренней энергии вещества, так и в той форме,. 1 в которой зта энергия находится. Напомним, что под внутренней энергией понимают обычно энергию, запасенную внутри вещества как в- . /форме кинетической энергии движения частиц, так и в форме потен- ; ?1 циальной энергии, зависящей от их взаимного положения (энергия крис- 1 ^таллической решетки, поверхностная энергия жидкости и пр.). 1'
