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表明液体的原子间距接近固体,在熔点附近其系统的混乱度只是稍大于
固体而远小于气体的混乱度。表12为一些金属的熔化潜热和汽化潜热。如果说汽化潜热
(固→气)是使原子间的结合键全部破坏所需的能量,则熔化潜热只有汽化潜热的3%~7%,
即固→液时,原子的结合键只破坏了百分之几。因此,可以认为液态和固态的结构是相似
的,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子仍然具有一定的规律性,
特别是在金属过热度不太高 (一般高于熔点100~300℃)的条件下更是如此。需要指出的
是,在接近汽化点时,液体与气体的结构往往难以分辨,说明此时液体的结构更接近于
气体。
这种现象称为 “结构起伏”。在一定的温度下,虽然存在 “能量起伏”和
“结构起伏”现象,但对于特定液态金属,其处于有序状态的原子集团具有一定的统计平均
尺寸;并且其平均尺寸大小随温度的升高而减小。
③ 液态结构及离子间相互作用的理论描述 在液态结构定量计算上,也提出了许多理
图16 液态结构及粒子间相互作用
论模型及方程 (图16)。通过建立偶分布函数
g(r)与偶势u(r)(即 “原子对”间的相互作用
势能与原子空间距离r的函数关系)的方程,或
在已知偶势u(r)的条件下,计算出某一液体的
偶分布函数g(r)。
该位置的原子数密度等于整体液体系统的平均数密度
ρ0。对于气体,由于
其粒子的统计分布的平均性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,g(r)=1。晶态固体
因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应规律呈孤立的若干尖锐峰。液体的g(r)出现
若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋向g(r)=1,表明液体的原子集团 (短程有序的局
域范围)半径只有几个原子间距大小。非晶固体的g(r)与液体相似。对于液体,对应于
g(r)峰的位置,r=r1 表示参考原子至其周围第配位层各原子的平均原子间距,由
于衍射所获得的g(r)具有统计平均意义,r1 也表示某液体的平均原子间距。