Золото жидкое или твердое

Помогите решить задачи.1)Автобус,двигаясь со скоростью 72км/ч,начинает тормозить с ускорением 3м/с2 и останавливается. Чему равно время торможе .

ДАЮ 60 БАЛЛОВШкольник решил испытать кастрюлю на плавучесть. Он поместил цилиндрическую кастрюлю массой 2.4 кг, высотой 30 см и площадью дна 8 .

Прямолинейное движение двух тел задано уравнениями x1(t) = k1t + b1 и x2(t) = k2t+ b2, где x1(t) и x2(t) – координаты в момент времени t первог .

СРОЧНО!! ДАЮ 30 БАЛЛОВЭкспериментатор Глюк добыл немного неизвестного науке вещества в твёрдомсостоянии, поместил его в калориметр и радостно н .

Движение точки на ободе колеса радиусом R, катящегося с угловой скоростью ω без скольжения по горизонтальной поверхности описывается уравнениям .

Источник: znanija.pro

СТРОЕНИЕ ЖИДКОГО ЗОЛОТА

Подавляющее большинство металлов имеет плотноупакованные структуры, такие как объемноцентрированная кубическая ОЦК (з — 0,68), гранецентрированная кубическая ГЦК (з = 0,74), гексагональная плотноупакованная ГПУ (з = 0,74) при идеальном соотношении пара-метров решетки с/а =1,633). Компактность упаковки ато-мов в золоте обусловлена сферической (или близкой к ней) симметрией взаимодействия остовов со свободными электронами. Вклад направленного взаимо-действия, возникающего вследствие перекрытия орбиталей локализованных электронов или гибридизации вол-новых функций последних с функциями коллективи-зированных электронов, как правило, незначителен. Это позволяет в первом приближении рассматривать ме-таллические кристаллы как регулярную упаковку сфер, обладающую дальним порядком. При плавлении таких металлов межатомное взаимодействие не претерпевает столь существенных изменений, как при плавлении рых-лых, хотя при исчезновении дальнего порядка атомное упорядочение изменяется.

КАК СЭКОНОМИТЬ? Экономия на чистящих средствах. Желаем эффективное моющее средство своими руками.

При сопоставлении положения основного максимума структурного фактора S1 жидких ГЦК — металлов (например, Au) с абсциссами линий поли-кристаллических образцов выявилось совпадение зна-чений S с наиболее интенсивным отражением ГЦК структуры металла с точностью до ~ 1%. Величина крат-чайшего межатомного расстояния r1 К в кристалле близка к абсциссе первого максимума ФРРА. Площадь под ним, равная в среднем C> = 9 при симметричном и aс> = 11 — при асимметричном выделении, также позволяет судить о сохранении плотной упаковки атомов в расплаве. Уменьшение координационного числа от 12 в ГЦК — кристалле до ~ 11 связывают обычно с увеличением при плавлении концентрации вакансий. На основании этих данных утверждается, что в расплаве реализуется упорядочение, отвечающее квазикристаллической модели жидких металлов.

Икосаэдрическая модель строения жидкого ГЦК — золота

Выбор икосаэдра в качестве первого ко-ординационного многогранника в жидких ГЦК — метал-лах обусловлен рядом обстоятельств. Прежде всего, сохранение высокого координационного числа, близкого к 12, после разрушения ГЦК — решетки находится в хоро-шем соответствии с 12 вершинами икосаэдра. Кроме того, размещение ближайших атомных соседей по вер-шинам икосаэдра приводит к нарушению регулярного окружения этой плотной упаковки соседями второго, третьего и последующих атомных слоев с дальним поряд-ком и отвечает минимуму потенциальной энергии. Деформация кубооктаэдра, образующего ближайшее окружение атома в ГЦК — структуре, в икосаэдр невелика, и атомные смещения составляют доли кратчайшего меж-атомного расстояния.

Маэстро Лютик — Легенда о мягком золоте (Текст — Вячеслав Доронин)

Особенностей чередования ко-ординационных сфер, формирующихся вокруг икосаэдра, с учетом упаковки атомов в неправильные тетраэдры ( с ребрами r1 и r1 ), позволяет выделить последовательность межатомных расстояний, включающую оба мотива двухструктурной модели расплава. Результаты анализа РФРРА жидких золота с ГЦК — структурой предплавления сопоставлены с икосаэдрической моделью в таблице 1.

Таблица 1 — Характерные соотношения межатомных расстояний в жидком золоте с ГЦК — структурой предплавления, на основе икосаэдра.

Для металлических расплавов величина дr1 отклоняется от дr1 = 5,2% как в сторону меньших значений, так и больших, что свидетельствует о различиях ближнего порядка в них вблизи Тпл, несмотря на идентичность структуры предплавления. В частности, у Au повышенные значения дr1 приводят к асимметрии перво-го максимума РФРРА, переходящей в отчетливо выраженный побочный максимум со стороны больших r большему смещению вершины пика с увеличением верхне-го предела интегрирования Sb.

Сравнение отношений r2 / r1 (на втором максимуме РФРРА, для металлов с повышенными дr1 (Au) отношения r2 / r1 ближе к верхней границе интервала, что свидетель-ствует о более высокой доле расстояний, кратных наименьшему (2 * r1).

Радиус третьей координационной сферы у большинства жидких ГЦК — металлов попадает в интер-вал, отвечающий модели икосаэдрического упорядочения, но у Au значения r3 / r1 более высокие. С позиций рассматриваемой модели это может быть объяснено повышенным числом атомов на расстояниях 3 * r1, формирующих третью сферу, по сравнению с гео-метрическим Z=12. На этих расстояниях общий объем пустот позволяет разместить более двенадцати атомов. Однако вклад в кривую от атомов на расстояниях, крат-ных первому r1, в третий максимум РФРРА существенно меньше, чем во второй, поскольку вершина третьего пика ближе к r1 v7 , чем радиус второй — r1 v3.

Для четвертой и пятой сфер отношения ri / r1 имеют небольшие отклонения от интервала, отвечающего икосаэдрической модели, причем величины r4 / r1 незначитель-но отличаются от v12 и для металлов, и для модели, а значения r5 / r1 немного меньше v19.

Таким образом, модель ближнего порядка на основе икосаэдра позволяет разместить атомы жидких металлов с ГЦК — структурой предплавления и инертных газов вок-руг центрального в пределах всех координационных сфер, выявляемых в РФРРА.

Рисунок 1 — Первый максимум ФРРА жидких ГЦК — металлов при различных температурах, К.

На рисунке 1 представлен первый максимум жидкого Au при различных температурах, рассчитан-ные до значений SB = 170 нм.

Из рисунка 1 следует, что характерный наплыв со стороны больших r на ФРРА расплава Au, сохраняется в достаточно широком температурном интер-вале. Отношение радиусов координационных сфер, соответст-вующих вершине основного пика r1 и наплыву r1, близко к таковому в ОЦК — структуре r1/ r1 =v4/3 = 1,16. Отношение площадей под симметрично выделенным первым пиком ФРРА и наплывом, отвечающих соответственно ко-ординационным числам Z1 сим и Z1 , при небольших перегре-вах, не сильно отличается от свойственного ОЦК — структуре: 6/8 = 0,75 (таблица 2).

Характеристики первого максимума ФРРА, имеющего «плечо», со стороны r.

Следовательно, в жидком Au, в расположении ближайших соседей проявляются не свойственные этому металлу в твердом состоянии и отличные от других плотных, в том числе ГЦК — металлов, признаки симметрии ОЦК — структуры в области первых двух координа-ционных сфер. Как показано ниже, последовательность максимумов ФРРА расплавов ГЦК металлов описы-вается икосаэдрической мо-делью ближнего порядка с раз-личной степе-нью искажения для разных ме-таллов. Упоря-дочение в жид-ком Au, содержит в каче-стве преобладаю-щей первой ко-ординации ром-бододекаэдр (рисунок 2). Его присутствие про-является и во вто-ром максимуме ФРРА: диагональ ромба d2 = r1 v8/3 = 1,63 и рассто-яние 2,318 r1.

Появление признаков ОЦК — структуры в первой координации в жидких металлах с ГЦК — структурой предплавления сопровождается закономерным умень-шением кратчайшего межатомного расстояния по срав-нению с наименьшим в кристалле (смотреть рисунок 2). Плотность упаковки атомов в икосаэдре (з — 0,89) больше, чем в простейших кристаллических ГЦК — и ГПУ — структурах (з — 0,74). При сближении атомов в жидком Au, оказывается возможным перекрытие 5d — орбиталей в результате обменного взаимодействия, приводящее к смене симметрии в расположении ближайших атомных соседей.

Для Au, в связи с близким расположением координационных сфер r1 и r1, разрешающихся на ФРРА при больших SB, при расчете плотности упаковки з учли оба расстояния и ввели среднее значение з (таблица 3), зависящее от распределения атомов между двумя этими ко-ординационными сферами. Полученные таким образом величины з = р (r1 ср ) 3 р0/6 для Au, занимают промежу-точное положение между з ГЦК = 0,74 и з ОЦК = 0,68.

Параметры ближнего порядка жидкого золота, определяемые из первого максимума ФРРА

Отношение r1 ср / r1 в жидком Au, согла-суется с величиной r1 ср / r1 = 1,06 для ОЦК — решетки (последняя колонка таблицы 3). Анализ величин Z1 сов-местно с r1 и з показал, что близкое соответствие Z1 в расплаве числу ближайших соседей в той или иной кристаллической решетке не означает сходства упорядо-чений даже в пределах первой координационной сферы. Так для жидкого золота Z1 = 12,0, как и в ГЦК — структуре предплавления, однако расщепление максимума ФРРА на два с r1 ср / r1 = 1,16 ; Z1/ Z1 = 0,77; r1 ср / r1 = 1,07 свидетельствует о наличии в расплаве упорядочений с элементами симметрии ОЦК (r1 ср / r1 = 1,155; Z1/ Z1 = 0,75; r1 ср / r1 = 1,06). Расположение бо-лее удаленных соседей при этом близко к чередованию координационных сфер вокруг икосаэдра. Следователь-но, в жидком Au, имеющего «плечо» на пер-вом максимуме ФРРА, можно выделить два наиболее вероятных типа упорядочения атомов в первой ко-ординации — на основе икосаэдра и ромбододекаэдра с преобладанием икосаэдрического.

Уменьшение абсолютных и относительных значений полного и статического среднеквадратичных смещений с увеличением асимметрии первого пика ФРРА связано с нарастанием различий межатомного взаимодействия, а именно усилением направленности связей, при переходе от жидкого никеля к жидкому золоту в последовательности, указанной в таблице 4.

Экспериментальные и расчётные значения ширины первого максимума ФРРА и среднеквадратичные смещения атомов в жидких металлах с ГЦК — структурой предплавления.

В расплавах Ag, Au, Pb, In значения Дr> 2 C оказыва-ются меньшими в сравнении со смещением в металлах со сферически симметричной связью вследствие большей жесткости ковалентной составляющей взаимодействия за счет локализованных d-электронов. В результате у этих металлов в жидком состоянии несколько уменьшается координационное число, что способствует относительно-му разрыхлению атомной упаковки и увеличению амплитуды колебаний атомов. Как следствие, возрастает и вклад динамических смещений.

Склонность к формированию направленного взаимо-действия в расплаве в ряду металлов медь, серебро, золо-то повышается от меди, имеющей практически не пере-крывающиеся внешние электронные 3d — орбитали, к се-ребру (4d) и золоту (5d).

Таким образом, величины среднеквадратичных сме-щений атомов в жидких металлах, как и другие структур-ные характеристики, отражают особенности ближнего порядка, в частности, различия его у металлов с одинако-вой ГЦК — структурой предплавления.

Источник: studentopedia.ru

Что тяжелее?

Каждое вещество обладает определенной плотностью. От этого свойства зависит его вес на единицу объема. Проведем сравнение, что тяжелее — вода или другие вещества.

Сравнение с другими жидкостями по тяжести

Принято считать за плотность воды показатель 1000 кг/м3. Приведем сравнение плотностей других жидкостей с этим параметром.

Молоко

В состав молока входят такие компоненты, как углеводы, жиры, белок. Средняя плотность молока находится в промежутке от 1026 до 1032 кг/м3.

Если литр воды весит 1000 г, то литр молока весит примерно 1200 г.

На вес последнего продукта оказывает влияние количество жиров. В этом случае он покажет меньший вес. Если в молоке содержится больше белков, тогда его вес будет больше. Так как жиры снижают плотность, а белки, напротив, увеличивают.

Кислота

Приведем сравнение воды по тяжести с некоторыми известными кислотами:

1. Серная кислота в чистом виде почти вдвое тяжелее воды. Она представлена в виде прозрачной маслянистой жидкости. Плотность серной кислоты — 1800 кг/м³.
2. Азотная кислота является тяжелой жидкостью, что обусловлено ее повышенной плотностью: 1250 кг/м3.
3. Уксусная кислота в чистом виде немного тяжелее воды. Ее плотность 1049 килограмм/м³.

На фоне того, что кислота тяжелее воды, при их смешивании необходимо добавлять сначала кислоту в воду, а не наоборот. В противном случае может развиться тепловой эффект, брызги кислоты попадут на кожу.

Нефть

Нефть легче воды. Конечно, нефть бывает разная, но ее плотность находится в пределах от 730 до 940 кг/м3. Именно поэтому она не тонет, а расплывается по воде. Подробности — в этой статье.

Спирт

Спирты гораздо легче воды. Они смешиваются в любых пропорциях с водой, при этом образуются растворы, которые не расслаиваются. В этом поможет определиться таблица плотностей:

Вид спирта	Плотность в кг/м3 при комнатной температуре
Амиловый	814
Бутиловый	810
Изобутиловый	801
Изопропиловый	785
Метиловый	793
Пропиловый	804
Этиловый	806

Бензол

Бензол – химическое соединение, формула которого С6Н6, с характерным сладковатым запахом.

Он находится в составе бензина, используется для приготовления:

• лекарств,
• красителей,
• резины,
• пластмасс.

Бензол легче воды. Вещество не смешивается с ней, хорошо отслаивается, всплывает на ее поверхность, таким образом образуя верхний слой. Плотность бензола от 860 до 880 кг/м3.

Тосол

Тосол широко используется в обслуживании автомобилей. Он относится к виду охлаждающей жидкости. В состав тосола входят красители, присадки, спирт. Добавки содержатся в объеме от 5 до 10 %. Тосол тяжелее воды, его плотность колеблется от 1600 до 1800 кг/м3.

Еще одной популярной жидкостью, не замерзающей при низких температурах, является антифриз. Его вес меняется в зависимости от температур.

Определить качественное вещество можно только при комнатной температуре. Плотность антифриза при таких условиях составляет 1089 кг/м3. Получается, что антифриз легче тосола, но тяжелее воды.

Масло

Вода тяжелее основных масел. Если налить в стакан воды ложку подсолнечного масла, то оно не потонет, а всплывет на поверхности. Его плотность будет легче плотности воды. Рассмотрим плотности основных масел в таблице:

Вида масла	Плотность масла при комнатной температуре в кг/м3
Арахисовое	От 911 до 926
Машинное	От 890 до 920
Моторное	917
Оливковое	От 914 до 919
Подсолнечное рафинированное	926

Подробности — в этой статье.

Эфир

Эфир в лабораториях и промышленности используется в качества растворителя не менее часто, чем вода, но он не отличается такой же силой. Это летучая жидкость, обладающая приятным запахом. Она легче воды. Ее плотность 720 кг/м3.

Ртуть

Ртуть считается самой тяжелой жидкостью при условии, что измерение веса производится в комнатных условиях. Плотность ртути – 13500 кг/м3, что тяжелее воды в 13,5 раз.

С твердыми веществами

Вода является наиболее распространенным растворителем. Поэтому, зная плотность веществ, можно понять, насколько растворимо оно в воде.

Песок

Песок тяжелее воды. Даже песчинка потонет в ней. Если бы он был легче, то на пляже плавал бы на поверхности.

Плотность сухого вещества:

• речного песка 1500 кг/м3;
• морского песка 1600 кг/м3;
• шлакового песка 1200 кг/м3.

Вес песка зависит от количества добавок в нем в виде солей. Но в любом случае, вода легче песка.

Глина

Сравнивая глину с водой, необходимо понимать ее состояние. Она пребывает в сухом или твердом виде, в зависимости от чего может быть легче или тяжелее воды.

Разберем плотность глины в разном состоянии:

• сухая глина – 900 кг/м3;
• мокрая глина, в составе которой уже есть вода — от 1600 до 1820 кг/м3;
• огнеупорная глина – от 1300 до 1400 кг/м3.

Глина в сухом состоянии является мелкозернистой субстанцией, которая состоит из множества мелких частиц.

Уголь

Уголь – сильно уплотненное вещество, которое не плавает в воде, а быстро тонет. Его вес в 1,5 раза больше воды, плотность от 1300 до 1500 кг/м³. В составе угля находятся азот, кислород, сера, водород.

Золото

Золото – тяжелое вещество. Его слиток размером со стандартную плитку шоколада весит 1000 г. Плотность золота 19320 кг/м³, что в 19,3 раза больше плотности воды. Сумку со слитками золота поднять невозможно. Это кинематографические фантазии.

Торф

Торф – это легкий уголь, который является первой стадией формирования каменного угля. Сухой торф легче воды.

Его плотность варьируется от 200 до 850 кг/м³. В естественном состоянии его поры заполнены водой и воздухом.

Тогда плотность торфа повышается и находится в диапазоне от 1430 до 1650 кг/м³.

Известняк

Известняк тяжелее воды. Вещество прекрасно в ней растворяется. Плотность известняка от 2700 до 2900 кг/м³, которая зависит от количества и вида органических пород.

Снег

Даже свежевыпавший снег имеет разные показатели плотности:

• пушистый – 30–60 кг/м³;
• мокрый – около 150 кг/м³;
• выпавший около месяца назад – до 500 кг/м³;
• увлажненный – 960 кг/м³.

Если снег поместить в стакан с водой, то он сразу же растворяется в ней, что является доказательством его легкости.

Лед

Лед легче воды, иначе бы он не плавал на поверхности реки. Его кристаллическая решетка содержит много места, которое остается пустым. Это пространство заполняется водой, что делает более плотным вещество. Плотность льда 0,9167 г/см³.

Дерево

Плотность древесины ниже, чем плотность воды. Это говорит о том, что дерево легче воды.

Рассмотрим плотность некоторых пород деревьев:

• сосна – 500 кг/м³;
• береза – 650 кг/м³;
• кедр – 435 кг/м³;
• дуб – 690 кг/м³.

Почва

Вес почвы зависит от ее состава, структуры, наличия органических веществ. Этот показатель меняется под воздействием орудий, оказывающих на почву влияние. Сразу после обработки она легче, постепенно уплотняется и становится тяжелей. Средняя плотность почвы – 1300–2100 кг/м³, что тяжелее, чем плотность воды.

Гранит

Гранит более чем в 2 раза тяжелее воды. Его плотность варьируется от 2600 до 2700 кг/м³. Это тяжелая и плотная горная порода, которая быстро тонет в воде.

Глицерин

Глицерин – бесцветная, сиропообразная и вязкая жидкость, которая не имеет запаха.

Его плотность более высокая, чем плотность воды: 1260 кг/м³. Следовательно, глицерин тяжелее воды.

Мел

Мел относится к осадочным горным породам, разновидностям известняка. Его плотность при обычных условиях 2690 кг/м³, что значительно превышает показатели воды. Значит, мел тяжелее воды.

С газами

Сравним по тяжести воду с наиболее распространенными газами.

Кислород

Вода легче кислорода. Невзирая на то, что вода плотнее газообразного вещества. Молекулярная масса воды – 18 г/моль. Молекулярная масса кислорода – 32 г/моль.

Углекислый газ

Углекислый газ тяжелее воды. Но несмотря на это он плавает на поверхности. О чем говорят пузырьки лимонада. Его плотность 1976 кг/м³. Молекулярная масса углекислого газа 44,01 г/моль.

Эфир

Молекулярная масса эфира 74,12 г/моль, воды – 18 г/моль. Плотность эфира – 2109 кг/м³, плотность воды – 1000 кг/м³. Эти показатели являются свидетельством того, что эфир тяжелее воды.

С водой

Рассмотрим плотности некоторых состояний воды:

• морская – 1030 кг/м³;
• кипящая – 958,4 кг/м³;
• при температуре 90 градусов – 953 кг/м³;
• пресной воды в зависимости от температуры варьируется от 998,23 до 1000 кг/м³;
• холодная, температурой 0 градусов – 999,87 кг/м³.

Показатели плотности воды 1000 кг/м³ при температуре плюс 4 градуса.

Что тяжелее в 2 раза?

Вес следующих веществ в 2 раза превосходит вес воды:

• серная кислота;
• тосол;
• сахар-рафинад;
• углекислый газ.

Заключение

Вода – распространенная жидкость на планете, без нее невозможна жизнь. Плотность воды позволяет сравнивать ее по весу с другими веществами, причем не только жидкими, но твердыми и газообразными. Эти знания необходимы во многих сферах деятельности человека.

Источник: o-vode.net