Чем же объяснить такое различие между твердым (жидким) и газообразным состояниями одного и того же вещества?

 

Атомы в твердом и жидком веществах располагаются вплотную друг к другу. Среднее расстояние между молекулами приблизительно равно их диаметру, поэтому очень трудно сжимать твердые и жидкие вещества; сжатию противодействуют мощные электрические силы отталкивания. Разрушить твердое вещество также трудно, так как атомы связаны мощными электростатическими силами, но уже притяжения. Что касается верхних электронов атомов, то они становятся общими для нескольких атомов и одновременно взаимодействуют с несколькими ядрами. Действием электростатических сил и объясняются малая сжимаемость и большое сцепление атомов твердых и жидких тел. В газах же, напротив, среднее расстояние между молекулами обычно во много раз больше их размеров, поэтому газы можно сравнительно легко сжимать внешним давлением. Между атомами и молекулами газов не действуют электростатические силы.

Почему же газы стремятся занять как можно больший объем? Если поместить газ в сосуд, то стенки этого сосуда будут испытывать давление газа, которое является результатом бомбардировки непрерывно движущихся молекул. Очевидно, «расталкивающие силы» в газах определяются движением молекул, которые, сталкиваясь друг с другом, разлетаются в разные стороны и благодаря этим столкновениям стремятся занять как можно большее пространство. Если газ не окружен какими-либо препятствующими разлету молекул стенками, то он расширяется беспредельно. Скорость этого расширения зависит от скорости движения молекул, т. е. от температуры газа.