Несомненно, ключевым фактором, определяющим агрегатное состояние вещества, является температура.

 

Температура (от лат. temperatura — надлежащее смешение, соразмерность, нормальное состояние), физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Т. одинакова для всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии термодинамическом.

 

(БСЭ)

Это определение не даёт никакого представления о физическом смысле температуры.

 

Не будет открытием утверждение, что причиной всех без исключения физических процессов является сила.

Из курса молекулярной физики  нам известно, что между атомами и молекулами действуют т.н. «силы Ван дер Ваальса».

Современная наука приписывает этим силам электромагнитную природу. Это утверждение вызывает недоумение, поскольку силы одной природы не могут быть одновременно, как силами отталкивания, так и силами притяжения.

Кроме того, зависимость этих сил от расстояния разная: силы отталкивания ослабевают гораздо быстрее с увеличением расстояния, нежели силы притяжения.

Силы эти  препятствуют разрыву тела, так и его сжатию.

Твёрдые тела и жидкости практически несжимаемы.

Но, как это не покажется странным, расстояния между атомами и молекулами в жидкой и твёрдой фазах в разы превышают размеры самих атомов и молекул.

Убедиться в этом может даже школьник, рассчитав эти расстояния на основании известных из справочников атомной или молекулярной массы вещества, плотности этого вещества и того, что вес одного  моля (6,022*1023 атомов или молекул) любого в-ва в граммах равен атомному весу этого вещества.

Так, например, атомный вес углерода равен 12 а.е.м., следовательно,

Вес одного моля графита, сажи, или алмаза равен 12 граммам.

Если предположить, что нагрев ведёт к увеличению сил отталкивания, то логически связав всё выше сказанное можно сделать вывод, что агрегатное состояние вещества определяется этими силами, вернее, балансом этих сил:

Для твёрдых тел силы притяжения при увеличении расстояния между атомами растут быстрее, нежели  силы отталкивания, до некоторого порога, после которого наступает резкое уменьшение сил притяжения, приводящее к разрушению тела.

В жидкостях силы притяжения и отталкивания уравновешены в некотором (небольшом) диапазоне расстояний, что позволяет атомам и молекулами жидкости свободно перемещаться относительно друг друга.

В газах превалируют силы отталкивания, что приводит к выстраиванию молекул газа на одинаковых расстояниях друг от друга. При н.у. молекулы газа любой химической природы отстоят друг от друга на расстоянии ок. 30 ангстрем.

Т.е. расширение тел при нагреве может быть объяснено увеличением сил отталкивания между атомами и молекулами.

Агрегатное состояние вещества зависит  от давления, например воздух при высоком давлении превращается в жидкость даже обычной температуре.

Из курса молекулярной физики известно, что силы отталкивания между молекулами с увеличением расстояния между молекулами убывают гораздо быстрее, чем силы притяжения:

“Силы притяжения изменяются с расстоянием между центрами молекул как r-n, где n ~ 7. Силы отталкивания убывают с увеличением расстояния между центрами молекул по закону r-m, где m≥ 9, т.е. значительно быстрее, чем силы притяжения. Силы отталкивания преобладают на расстояниях, меньших 10-9 ... 10-10 м, а притяжения - на расстояниях, больших 10-10 ... 10-9 м”.

(Гершензон Е.М. и др. ”Молекулярная физика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений” М.: Издательский центр «Академия», 2000 г.)

Стр. 13.

Отсюда становится понятным механизм влияния давления на агрегатное состояние вещества.

Сближение под действием внешнего давления молекул газа до расстояния 10-9 ... 10-10 м, приводит к их “слипанию”.

 

Очевидно, что современные представления молекулярно-кинетической теории, согласно которой атомы или молекулы газа находятся в непрестанном хаотическом движении, не позволяет внятно и непротиворечиво объяснить механизм фазовых превращений в-в.

Как, впрочем, они же привели к тому, что ни теплоёмкость, ни теплопроводность, ни диффузия, даже обладая гигантскими вычислительными  мощностями (современными компьютерами), не поддаются расчёту, я уже не говорю про то, что нет внятного и непротиворечивого объяснения механизма теплового излучения.

Ведь по современным представлениям излучают т.н. “ЭМВ”, движущиеся  с ускорением заряженные частицы.

 

Но ведь молекулы газа электрически нейтральны, и по МКТ между соударениями движутся без ускорения.

А излучать, по той же МКТ в момент соударения они не могут, поскольку она  постулирует, что столкновения молекул газа абсолютно упругие, т.е. происходят без потерь.

 

Таким образом, ключ к пониманию природы теплоты лежит в механизме теплового излучения.