Газ и жидкость — это агрегатное состояние веществ. И главное различие между ними в расположении молекул и атомов. Газ: Молекулы расположены далеко друг от друга, двигаются хаотично. Газ заполняет любой объём целиком именно из-за отдалённого расположения молекул друг от друга. Газ можно сжимать, сокращая это расстояние. Жидкость: Молекулы расположены на расстоянии, сравнимом с расстоянием самих молекул т.е. очень близко. Молекулы колеблются относительно своего положение и именно этим объяснятся текучесть жидкости. Жидкости нельзя сжать, потому что на расстоянии сравнимым с размером самих молекул (А в жидкости они расположены именно так см. выше) начинают действовать силы взаимного отталкивания молекул, которые и не дают молекулам сближаться, а значит и сжиматься. Этим же объяснима и несжимаемость твёрдых тел, где молекулы расположены близко к друг другу и прочно стоящие на своих местах без колебаний. Конечно колебания есть, но они уже не влияют на общую картину состояния вещества.
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
Дано:
S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?
Решение задачи:
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с
ответ: 9,38 мкм/с.