Нақты газдар және фазалық өзгерістер

4. Газ және қатты дене аралығындағы агрегат күйдегі зат сұйық деп аталады. Сондықтан да сұйықтар газдар мен қатты денелер тәрізді, оларға тән қасиеттерімен сипатталады. Сұйыққа тән қасиеттің бірі аққыштық, бұл жағынан ол газдарға жақындау. Газдар сияқты, сұйықтар аққыштығы жөнінен өзі құйылған ыдыстың көлемін алып тұрады. Сөйтіп, өздеріне түсірілген барлық қысымды барлық жағына бірдей береді (Паскаль заңы) және өздеріне батырылған денелерді ығыстырып шығарады (Архимед заңы). Газдар сияқты, сұйықтар изотропты келеді. Қатты денелер сияқты, сұйықтардың молекулааралық өзара әсерлесу күштері болғандықтан, молекулалар белгілі бір аралықта бір – бірін ұстап тұрады. Сондықтан да сұйықтардың қатты денелер сияқты көлемі болады. Сұықтардың қатаюы кезінде, олардың көлемі өзгереді, яғни ұлғаяды (мысалы, мұзға айналады). Бұл тұрғыда сұйықтың ішкі құрылымы қатты денелердің құрылымына сәйкес.

Тәжірибелердің қорытындылары меншікті балқу жылуыменшікті булану жылуымен r салыстырғанда оның аздау екенін дәлелдеді. Мысалы,Na үшінекен. Қатты дененің меншікті жылу сыйымдылығының балқытылған дененің меншікті жылу сыйымдылығының өзгешелігі болмайды. Эксперимент нәтижесі сұйық молекуларында болатын жылулық қозғалыстардың қатты денелер молекулаларындағы жылулық қозғалыстардан өзгешеліктерінің шамалы екенін көрсетеді.

Сұйықтар өзінің молекулалық құрылысы және қасиеттері жағынан газдарға қарағанда қатты денелерге көбірек ұқсайды. Сұйықтардың қатты денелерге жақын мындай ерекшеліктерін айтайық, кристалдардағы ұсақ бөлшектер арғы реттілік түрінде орналасатын болса, сұйықтарда молекулалардың орналасуы бергі реттілік түрінде жүреді. Мысалы, кристалдың балқуы кезінде арғы реттілікпен орналасқан бөлшектердің реті бұзылып, қристалдық тор ыдырай бастағанмен, оның бергі реттілігі сақталады.Мысалы, поликристалды ұнтақ бөлшектерді рентген құрылымдық анализден әдісімен зерттегенде, оның рентгенграммасында сақина тәрізді бірнеше дөңгелек жолақ байқалады. Ал енді сұйықтардың дәл осындай балқытылып алынған кристалын анализден өткізгенде сол аймақта бірнеше дөңгелек онша айқындау емес жолақтардың бар екенін көрсетті. Осы жоғарғы айтылған мысалдар, сұйықтардың көптеген қасиеттері қатты денелерге ұқсас квазикристалды құрылысын сипаттайды.

Енді қатты денелердің аморфты түрінің сұйықтарға ұқсас қасиеттерімен танысайық. Аморфты денелердің сұйықтарға ұқса аққыштық қасиеттері болады және изотропты, бірақ кристалл да қатты денелер сияқты белгілі бір табиғи көлемі болмайды. Солсияқтыаморфтыденелердіңкристалдыденегеұқсасбалқутемпературасы да жоқ. Аморфты денелер қыздырудың нәтижесінде біртіндеп жұмсара бастайды да, тұтқырлығы жоғары сұйыққа ауысып, ал температура артқан сайын олардың тұтқырлығы азайып, аморфты күйінен бірте – біртесұйықкүйгеауысады.

Газдар мен қатты денелерге ұқсас сыртқы қысым әсері аяқталғанда сұйықтар өздерінің көлеміне қайта келуге тырысады, сөйтіп өзінше серпімділік қасиетімен сиппаталады. Мұның дәлелі ретінде сұйықтар ішінде қума толқындардың, яғни инфрадыбысты және ультра дыбысты толқындардың таралуын айтуға болады.