Межмолекулярные силы

Известно, что твёрдые тела и жидкости практически несжимаемы.

Также известно, что размеры (диаметры) атомов и молекул составляют около 1 ангстрема.

Нетрудно рассчитать, что расстояния между центрами атомов и молекул различных веществ лежат в диапазоне 2-3 ангстрем.

И расстояния эти для жидкой и твёрдой фаз не сильно различаются.

Например, 1 моль воды, в твёрдой фазе (лёд), занимает объём примерно на 10% больший, нежели в жидкой.

Для других веществ, например, ртути эта разница ещё меньше, да и изменение это имеет, как правило, иной характер – объём, занимаемый ими в жидкой фазе – больше, нежели в твёрдой.

Возникает вполне резонный вопрос: если между атомами и молекулами расстояние больше, чем размеры самих атомов, то почему твёрдые тела и жидкости практически несжимаемы?

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

Также известно, что силы эти являются как силами притяжения, так и силами отталкивания.

На малых расстояниях между атомами и молекулами силы отталкивания увеличиваются гораздо быстрее, нежели силы притяжения.

Т.е.  быстро нарастающие силы отталкивания не позволяют атомам и молекулам сблизиться до непосредственного контакта.

Современная физика считает, что силы эти имеют электромагнитную природу.

Но разве силы одной природы могут быть ОДНОВРЕМЕННО как силами притяжения, так и силами отталкивания и иметь различную зависимость от расстояния?!

На мой взгляд, конечно же, нет.

Если предположить, что силами притяжения между атомами являются силы аналогичные силам тяготения (гравитации), а силами отталкивания силы электромагнитные, то всё встаёт на свои места: несжимаемость твёрдых тел и жидкостей получает непротиворечивое объяснение.

P.S.

Рассчитать межмолекулярные расстояния сможет даже школьник.

Для этого нужно, зная удельную плотность вещества, рассчитать объём, занимаемый 1 молем этого вещества.

В 1 моле  любого вещества содержится атомов или молекул равное числу Авогадро.

Приняв, что расстояния между молекулами не зависят от их ориентации в пространстве, не составит большого труда рассчитать эти расстояния.

Недоверчивый читатель, рассчитав эти расстояния, не поверит своим глазам: «Как расстояния между атомами и молекулами могут быть одного порядка, если молекулы могут состоять из множества атомов?

А вот это уже совсем другой вопрос, на который я тоже попытаюсь ответить:

Возьмём для примера такое вещество, как корунд.

Оно представляет собой твёрдые кристаллы, применяемые в промышленности для изготовления режущих инструментов.

Молекула корунда не что иное, как  молекула окиси алюминия (Al₂O₃)

Но как, спросите вы, расстояние между центрами двух молекул окисла алюминия (10-ти атомов!), может быть таким же или даже меньшим, нежели для двух атомов алюминия?!

Как же нужно уложить в пространстве 10 атомов, чтобы они занимали такой же объём как и 2 атома?

И этот парадокс вполне объясним, если абстрагироваться от прочно вбитой ещё со школьной скамьи модели молекулы, в которой атомы связаны друг с другом электронными связями.

Это объяснение дано в работе «Размышления о МКТ»:

http://physicsbooks.narod.ru/Other/public.htm