Плотность и давление
Понемногу в голове ломаются все устоявшиеся представления о смысле физических терминов.
Вот что такое плотность?
Вики гласит:
Пло́тность - скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму
Плотность (плотность однородного тела или средняя плотность неоднородного) находится по формуле:
где m - масса тела, V - его объём; формула является просто математической записью определения термина «плотность», данного выше.
При вычислении плотности газов при нормальных условиях эта формула может быть записана и в виде:
где М - молярная масса газа, - молярный объём (при нормальных условиях приближённо равен 22,4 л/моль).
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
А раз плотность газов зависит от молярной массы, то есть, от количества молекул в объеме, то, казалось бы, плотность - это количество молекул в определенном объеме? И чем «тяжелее» молекула, тем больше плотность?
Смотрим:
Жидкий водород - плотность 70 кг/м.куб.
Жидкий гелий - плотность 130 кг/м.куб.
жидкий азот - плотность 808 кг/м.куб.,
жидкий кислород - 1140 кг/м.куб.
жидкий фтор - 1500 кг/м.куб
Казалось бы, все правильно?
Однако с металлами уже не все так однозначно. В ряду от калия до меди плотность увеличивается от 0,86 до 8,9 г/см.куб, а потом опа! - плотность цинка 7,14, плотность галлия - 5,9, германия - 5,4. Аналогичная картина в следующем периоде с серебром-кадмием-индием.
Что это значит? Что расстояние между атомами увеличивается? Если и так, то объяснения такой закономерности нет.
Есть еще и осмотическое давление - когда молекулы в растворе рвутся туда, где их мало, даже преодолевая препятствия.
http://www.myshared.ru/slide/165133/
Например, если молекул соли снаружи живой клетки много, то они будут всеми силами прорываться внутрь клетки, и сил этих так много, что они способны смять мембрану клетки, несмотря на то, что клетка вполне наполнена. Почему лекарства растворяют в физрастворе перед инъекцией? Потому, что простая вода или более концентрированный раствор вызовут у пациента болезненный ощущения. Именно из-за осмотической деформации окружающих клеток.
В общем-то и это уже странно - что молекулы рвутся оттуда, где их много, туда, где их мало, хотя там полно других молекул - казалось бы, там высокая плотность! И даже более высокое давление! Однако полный слом устоявшегося понимания терминов «давление» и «плотность» происходит на законе Бернулли.
«Плотность» начинает означать лишь свойства притягивания или выталкивания.
А давление… Давление - это ведь сила? Википедия пишет: «Давление - физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности» (Ах, оказывается, есть тонкости - величина, равная силе, а не сила.) Сила вроде бы зависит от скорости: больше скорость - больше сила.
Однако закон Бернулли гласит: чем больше скорость, тем меньше давление! Скоростной поток затягивает в себя материю, ведет себя так, словно у него меньше плотность и отрицательное давление! Если считать скоростной поток совокупностью частиц, то непонятно, куда втягиваются поступающие частицы (в трубе с водой, например)? Ну, пусть даже частицы двигаются быстрее, но ведь расстояния между ними не увеличиваются? Или все-таки увеличиваются? Откуда втягивающий эффект, где место для втягиваемых молекул?
Так что же такое плотность и давление?
И что такое масса?
И чем обусловлены расстояния между атомами?
И - наконец - что такое атомы?