Жидкая структура
Статья о воде, и методах ее исследования.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
С.М.Комаров
Частица в фазе
Споры о структуре воды ведутся не первое десятилетие. <...> Одни
исследователи категорически утверждают: у чистой воды
не может быть никаких долгоживущих структур, потому что
энергия образующих их водородных связей слишком мала и
тепловое движение неизбежно такие структуры разрушает. <...> Обоснованием служит термодинамика, в соответствии с
правилами которой вероятность перехода системы из одного
состояния в другое есть экспонента, а ее показатель — разница
энергий между этими состояниями, отнесенная к мере
теплового движения kT и взятая с отрицательным знаком. <...> Чем меньше становится разность энергий относительно kT,
тем ближе этот показатель оказывается к нулю, а вероятность
перехода к своему максимальному значению — единице. <...> Бывает, впрочем, ситуация, когда разница
энергий между состояниями мала, но по дороге между
ними система должна преодолеть промежуточное состояние
с высокой энергией. <...> Тогда вероятность перехода будет определяться
высотой этого активационного барьера. <...> Представим себе, что
у нас есть более плотная и менее плотная структуры и в первой
энергия каждой молекулы ниже. <...> Тогда плотная структура
оказывается энергетически выгодной, и вся система должна
40
ДИСКУССИИ
бы в нее перестроиться. <...> Однако у расположенной на границе
молекулы энергия повышена, и море молекул менее плотной
структуры вполне может вырвать ее из энергетически выгодного
плотного окружения. <...> Итак, для того, чтобы получить стабильные частицы с иной
структурой, необходимы два обстоятельства: преимущество
энергии, значительно превосходящее энергию теплового
движения молекул, и размер, больший критического. <...> В жидкости энергия теплового движения по определению
сравнима с энергией связи между молекулами — в противном
случае получается либо твердое тело (если она гораздо
меньше), либо газ (если значительно больше). <...> Поэтому с
точки зрения термодинамики долгоживущим структурам
в ней места нет <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: