Пояснюємо, що це таке і які агрегатні стани речовини. Тверді, рідкі, газоподібні та плазмові стани.
Речовина в твердому стані має свої частинки дуже близько один до одного.Які стани речовини?
Станами речовини є різні фази або агрегатні стани в якому матерія відомий, бути чисті речовини або суміші. Агрегаційний стан речовини залежить від виду та інтенсивності сил зв’язку, що існують між її речовинами. частинок (атоми, молекули, іонів, тощо). Іншими факторами, які впливають на агрегатний стан, є температура та тиск.
Найвідомішими є три стани речовини: твердий, рідкий і газоподібний, хоча є й інші, менш поширені, такі як плазматичні та інші форми, які не зустрічаються в природі в нашому середовищі, наприклад, ферміонні конденсати. Кожен із цих станів має різні фізичні характеристики (обсяг, вільність, витривалість, серед іншого).
Зміни в стані справи
Змінення умов температура Ю Тиск, агрегатний стан речовини можна змінити, але його хімічні властивості залишаться незмінними. Наприклад, ми можемо відварити Вода щоб він перейшов з рідкого стану в газоподібний, але водяна пара Отриманий продукт все одно буде складатися з молекул води.
Процедури перетворення фаз речовини зазвичай є оборотними, і найбільш відомими є наступні:
- Випаровування. Це процес, за допомогою якого шляхом введення калорійна енергія (тепло), частина маси рідини (не обов’язково вся маса) перетворюється в газ.
- Кип’ятіння або випаровування. Це процес, при якому, віддаючи теплову енергію, вся маса рідини перетворюється в газ. Фазовий перехід відбувається, коли температура рідини підвищується вище точки кипіння (температура, при якій тиск пари рідини дорівнює тиску, що оточує рідину, тому вона стає парою) рідини.
- Конденсація. Це процес, при якому, відводячи теплову енергію, газ перетворюється на рідину. Цей процес суперечить пароутворенню.
- Зрідження. Це процес, за допомогою якого при значному підвищенні тиску газ перетворюється на рідину. У цьому процесі газ також піддається низьким температурам, але його характеризує високий тиск, якому піддається газ.
- Затвердіння. Це процес, при якому, підвищуючи тиск, рідина може перетворюватися в тверде тіло.
- Замороження. Це процес, при якому, відводячи теплову енергію, рідина перетворюється на тверде тіло. Фазовий перехід відбувається, коли температура приймає значення нижче точки замерзання рідини (температура, при якій рідина застигає).
- Злиття. Це процес, за допомогою якого, віддаючи теплову енергію (тепло), тверде тіло може перетворюватися в рідину.
- Сублімація. Це процес, за допомогою якого, віддаючи тепло, тверде тіло перетворюється в газ, не проходячи спочатку через рідкий стан.
- Осадження або зворотна сублімація. Це процес, за допомогою якого відкликається тепла, газ стає твердим, попередньо не проходячи через рідкий стан.
Твердий стан
Тверді тіла мають незначну плинність або зовсім не мають її і не можуть бути стиснуті.
Матерія в твердий стан у нього є частинки дуже близько один до одного, які утримуються разом силами притягання великої величини. Через це тверді тіла мають певну форму, високу когезію, високу щільність і велика стійкість до фрагментації.
У той же час тверді тіла мають низьку плинність або не мають її, вони не можуть бути стиснуті, а при їх розриві або фрагментації з них отримують інші тверді речовини меншого розміру.
За формою бувають двох типів твердих тіл:
- кристалічний. Його частинки розташовані в осередках геометричної форми, тому зазвичай мають правильну форму.
- Аморфний або склоподібне тіло. Його частинки не збираються в одне ціле структура акуратний, тому його форма може бути неправильною і різноманітною.
Прикладами твердих речовин є: мінерали, метали, камінь, кістки, деревина.
Рідкий стан
Частинки рідин все ще утримуються разом силами притягання, але набагато слабкіше і менш впорядковано, ніж у випадку твердих тіл. Тому рідини не мають фіксованої та стабільної форми, а також не мають високої когезії та витривалість. Насправді рідини набувають форми контейнера, який їх містить, вони мають велику плинність (вони можуть проникати через невеликі простори) і поверхневий натяг, завдяки якому вони прилипають до предметів.
Рідини не дуже стискаються і, за винятком води, мають тенденцію скорочуватися на холоді.
Прикладами рідин є: вода, ртуть (незважаючи на те, що є металом), кров.
Газоподібний стан
У випадку з газами частинки знаходяться в такому стані дисперсії і відстані, що їм насилу вдається утриматися разом. Сила тяжіння між ними настільки слабка, що вони знаходяться в невпорядкованому стані, на який дуже мало реагують тяжіння і займають набагато більший об'єм, ніж рідини і тверді тіла, тому газ буде мати тенденцію розширюватися, поки не займе всю простір в якому він міститься.
Гази не мають фіксованої форми або обсяг фіксовані і в багатьох випадках вони безбарвні та/або без запаху. У порівнянні з іншими агрегатними станами речовини вони не є хімічно реакційними.
Прикладами газів є: повітря, вуглекислий газ, азот, гелій.
Стан плазми
Агрегаційний стан конкретної речовини називається плазмою, яку можна розуміти як іонізований газ, тобто складається з атомів, до яких вони були видалені або додані. електрони і, отже, мають фіксований електричний заряд (аніони (-) і катіони (+). Це робить плазму чудовим передавачем електрика.
З іншого боку, частинки плазми дуже сильно взаємодіють з електромагнітними полями. Оскільки плазма має свої особливості (які не відповідають твердим тілам, газам чи рідинам), її називають четвертим станом речовини.
Існує два типи плазми:
- Холодна плазма. Це плазма, в якій температура електронів вища, ніж температура більш важких частинок, наприклад іонів.
- Гаряча плазма. Це плазма, чиї іонізовані атоми стають надзвичайно гарячими, оскільки вони безперервно стикаються, і це породжує світло І тепло.
Приклади плазми: сонце, електронні екрани або всередині люмінесцентних ламп.