§ 1. Строение вещества

Еще в глубокой древности, 2500 лет назад, некоторые ученые вы­сказывали предположение о строении вещества. Греческий ученый Демокрит (460—370 до н. э.) считал, что все вещества состоят из мельчайших частичек, В научную теорию эта идея превратилась только в XVIII в. и получила дальнейшее развитие в XIX в. Возник­новение представлений о строении вещества позволило не только объяснить многие явления, но и предсказать, как они будут проте­кать в тех или иных условиях. Появилась возможность влиять на прохождение явлений.

Многие опыты подтверждают представления о строении вещест­ва- Рассмотрим некоторые из них.

Попытаемся сжать теннисный мячик. При этом объем воздуха, ко­торый заполняет мяч, уменьшится. Можно уменьшить и объем надув­ного шарика, и кусочка воска, если приложить некоторое усилие.

Объем тела изменяется также при его нагревании и охлаждении.

Проделаем опыт. Возьмем мед­ный или латунный шарик, который в ненагретом состоянии проходит сквозь кольцо (рис.1). Бели ша­рик нагреть, то, расширившись, он уже сквозь кольцо не пройде! (рис.2). Через некоторое время шарик, остыв, уменьшится в объеме, а кольцо, нагревшись от шарика, расширится, и шарик вновь пройдет сквозь кольцо.

С помощью опыта определим, как меняется объем жидкости при нагревании.

Колбу, наполненную доверху водой, плотно закроем пробкой. Сквозь пробку пропускаем стеклянную трубочку. Вода частично за­полнит трубку (рис.3). Отметим уровень жидкости в трубке. Нагре­вая колбу, мы заметим, что через некоторое время уровень воды в трубке поднимется.

Следовательно, при нагревании объем тела увеличивается, а при охлаждении уменьшается.

Попытаемся объяснить, почему происходит изменение объема тела.

По-видимому, все вещества состоят из отдельных частичек, меж­ду которыми имеются промежутки. Если частицы удаляются друг от друга, то объем тела увеличивается. И наоборот, когда частицы сбли­жаются, объем тела уменьшается.

Тогда возникает вопрос: если все тела состоят из мельчайших частиц, почему они кажутся нам сплошными (например, железо, во­да, стекло, дерево)?

Современная наука доказала, что частицы вещества так малы, что мы их не видим.

Для того чтобы убедиться в том, что частицы вещества малы, проделаем опыт.В сосуде с водой растворим малень­кую крупинку синей гуаши. Через неко­торое время вода в нем станет синей. Отольем немного окрашенной воды в дру­гой сосуд и дольем в него чистую воду. Раствор во втором сосуде будет окрашен слабее, чем в первом. Потом из второго сосуда снова отольем раствор уже в тре­тий сосуд и дольем его вновь чистой во­дой. В этом сосуде вода будет окрашена еще слабее, чем во втором (рис. 4).

Поскольку в воде растворили очень маленькую крупинку гуаши и только часть ее попала в третий сосуд, то можно предположить, что крупинка состояла из большого числа мельчайших частиц.

Этот опыт и многие другие подтверждают гипотезу о том, что ве­щества состоят из очень маленьких частиц.

Вопросы

1. Из чего состоят вещества? 2. Какие опыты подтверж­дают, что вещества состоят из мельчайших частиц? 3. Как ме­няется объем тела при изменении расстояния между частицами? 4. Какой опыт показывает, что частицы вещества очень малы?