Первый пост темы: newfiz Post: #487342 От:18.01.2016 (14:21)
"Причина теплового расширения твёрдых тел... сводится к увеличению размаха тепловых колебаний атомов, которые в твёрдом теле, как полагают, находятся в асимметричных потенциальных ямах. Но элементарный анализ выявляет непригодность этой модели...
молекулы в молекулярных кристаллах образуют упорядоченную структуру не благодаря силам попарного взаимодействия соседствующих молекул, а благодаря силам коллективной электромагнитной сцепки. ...пара атомов, связанных химической связью (см. <4>), представляет собой, в электродинамическом отношении, электрический диполь, вектор дипольного момента которого осциллирует, изменяясь и по модулю, и по направлению <6>. Силы электромагнитного взаимодействия стремятся уменьшить энергию коллектива таких осциллирующих диполей – через их максимально возможное сближение...
знаки эффективных зарядов у любой пары соседних атомов – из разных молекул – должны циклически оказываться то одноимёнными, то разноимёнными. В результате, на каждую молекулу должны действовать, со стороны ближайшего окружения, знакопеременные крутящие моменты кулоновских сил.
...именно тепловые крутильные вибрации, имеющие вынужденный характер, приводят к соударениям молекул и их тепловому расталкиванию... Результирующее разрыхление структуры кристалла является равновесным состоянием при противоборстве сил коллективной сцепки, стремящихся обеспечить плотнейшую упаковку молекул, и сил теплового расталкивания молекул.
При увеличении температуры, увеличивается ширина планковского распределения – отчего, в среднем, увеличиваются разности частот осцилляций электрических диполей в соседствующих молекулах. Значит, в среднем, увеличиваются частоты тепловых крутильных вибраций молекул. При этом, в среднем, увеличиваются скорости соударений атомов, входящих в составы соседствующих молекул, т.е., увеличиваются энергии этих соударений, а, значит, увеличивается интенсивность теплового расталкивания молекул – это и приводит к большему разрыхлению структуры. Таким образом, процесс теплового расширения молекулярного кристалла при монотонном увеличении температуры – это переходы во всё новые равновесные состояния, при которых силам коллективной сцепки противодействует всё более интенсивное тепловое расталкивание молекул."
См. статью "Механизм теплового расширения у молекулярных кристаллов",
[ссылка]