Starea gazoasă se caracterizează prin faptul că nu reține nici forma, nici volumul. Se umple tot volumul disponibil și pătrunde în oricare din colțurile sale. Aceasta este o stare caracteristică a substanțelor cu densitate scăzută. Cele mai multe substanțe trec în stare gazoasă din lichid sau solid cu temperatură în creștere. Trecerea de la starea lichid la cea gazoasă se numește evaporare, iar tranziția opusă de la starea gazoasă la starea lichidă se numește condensare. Trecerea de la starea solidă la cea gazoasă, ocolind lichidul, se numește sublimare.
Unele substanțe nu au o stare gazoasă. Aceste substanțe cu o structură chimică complexă, cu temperatură în creștere, se descompun datorită reacțiilor chimice înainte ca acestea să devină gaze.
Din punct de vedere microscopic, gazul este o stare de materie în care moleculele sale individuale interacționează slab și se mișcă haotic. Interacțiunea dintre ele se reduce la întâlniri sporadice. Energia cinetică a moleculelor depășește energia potențială.
Gazul este izotrop, adică independența caracteristicilor de direcție. Practic, o persoană obișnuiți cu condițiile terestre, gazul are o densitate uniformă în orice moment, dar acest lucru nu este o lege universală, domenii externe, cum ar fi câmpul gravitațional al Pământului, sau sub diferite temperaturi densitatea de gaz poate varia de la un punct la altul.
Nu există diferite faze termodinamice gazoase ale unei substanțe.
fluid
În stare lichidă, substanța își păstrează volumul, dar nu păstrează forma. Aceasta înseamnă că lichidul poate ocupa doar o parte din volumul vasului, dar curge și penetrează liber, curge în toate colțurile acestuia. Lichidul, spre deosebire de gaz, are o suprafață bine definită. Pentru majoritatea substanțelor, lichidul este o stare intermediară între gaz și solid. Substanța trece în stare lichidă din solid ca rezultat al procesului, care se numește topire.
Din punct de vedere microscopic, moleculele lichidului interacționează puternic una cu cealaltă în așa fel încât să formeze o stare legată, adică agregată. Energia potențială a atracției lor este mai mare decât energia cinetică a mișcării termice. Cu toate acestea, spre deosebire de o solidă, moleculele de fluid sunt suficient de mobile pentru a-și schimba frecvent poziția. Mutarea, moleculele de fluide au în orice moment un aranjament mai mult sau mai puțin ordonat, care se numește ordine cu rază scurtă, totuși această ordine nu este strictă și la distanțe lungi nu este păstrată.
Ca și gazele, lichidele sunt, de asemenea, cele mai multe izotropice. Cu toate acestea, există lichide cu proprietăți anisotropice - cristale lichide. În plus față de faza normală izotropă, așa-numita fază normală, aceste substanțe, mezogeni, au una sau mai multe faze termodinamice bine aranjate, care se numesc mezofaze.
Corp solid
În stare solidă, substanța păstrează atât forma, cât și volumul. La temperaturi scăzute, aproape toate substanțele îngheață - se transformă în substanțe solide. Substanțele solide sunt împărțite în cristale și amorfe.
Din punct de vedere microscopic, corpurile solide se caracterizează prin faptul că moleculele sau atomii din ele păstrează pentru o lungă perioadă de timp poziția lor medie neschimbată, făcând oscilații doar cu o mică amplitudine în jurul lor. În cristale, pozițiile medii ale atomilor sau moleculelor sunt strict ordonate. Corpurile cristaline păstrează nu numai comenzi apropiate, ci și pe distanțe lungi. În corpurile amorfe, ordinea cu rază lungă de acțiune nu este conservată, ca și în lichide.
Soluțiile cristaline au proprietăți anizotropice, adică răspunsul lor la forțele externe aplicate depinde de orientarea forțelor relative la axele cristaline.
În stare solidă, substanțele pot avea mai multe faze care diferă în compoziția atomilor sau în alte caracteristici, cum ar fi ordonarea rotirilor în feromagneți.
Alte state
plasmă
A patra stare agregată de materie este adesea numită plasmă. Plasma este ionizată parțial sau complet prin gaz, iar în stare de echilibru se produce în principal la o temperatură ridicată, de la mai multe mii Kelvin și mai sus. În condiții terestre, se formează plasma în evacuările de gaze. În general, proprietățile sale seamănă cu proprietățile stării gazoase a materiei, cu excepția faptului că electrodinamica joacă un rol important în plasmă, adică Echilibrul cu ionii și electronii componentei plasmei este câmpul electromagnetic.
Plasma este cea mai comună stare de materie din univers. În această stare, materie de stele și spațiu interplanetar, interstelar și intergalactic.
Statul neutron
În mod esențial diferit de alte stări ale materiei, care constă numai din neutroni. Substanța trece într-o stare neutronică la o presiune ultrahirică, imposibil de atins în timp ce se află în laborator, dar există mai multe stele din interiorul neutronilor. În tranziția către starea neutronilor, electronii materiei se combină cu protonii și se transformă în neutroni. Pentru a face acest lucru, este necesar ca forțele de gravitate să comprime substanța astfel încât să depășească repulsia electronilor datorită principiului Pauli. Ca urmare, în starea de neutroni, el este format în întregime din neutroni și are o densitate nucleară. Temperatura substanței în acest caz nu ar trebui să fie foarte mare (în echivalentul energetic, nu mai mult de o sută de MeV).
Quark-gluon plasma
Cu o creștere puternică a temperaturii (sute de MeV și mai mari), o varietate de mezone începe să fie produsă și anihilată în starea de neutroni. Cu o creștere suplimentară a temperaturii, are loc deconfecția și materia trece în starea unei plachete cu glucuron de cuarț. Nu constă mai mult în hadroni, ci în cuarci și gluoni, se naște și dispar constant.
Cu o creștere suplimentară nerestricționată a presiunii fără a crește temperatura, substanța se prăbușește într-o gaură neagră. Cu o creștere simultană a temperaturii, se adaugă și alte particule cuarci și gluoni. Ceea ce se întâmplă cu materia (sau mai degrabă, materia + spațiu-timp) la temperaturi apropiate de temperatura lui Planck este încă necunoscut.
Condensul Bose-Einstein
Cu răcire profundă, gazele unor substanțe (departe de toate) trec în starea de condens Bose. Unele alte substanțe la temperaturi scăzute devin supraconductoare sau superfluide. Fiind, bineînțeles, faze termodinamice separate, aceste state pot fi cu greu numite noi stări agregate de materie prin neuniversitatea lor.
Substanțe fără o anumită stare agregată specifică
Heterogene substanțe de tip paste, geluri, suspensii, aerosoli, și așa mai departe. E. Că în anumite condiții, prezintă proprietăți ale ambelor solide și lichide, și chiar de gaz, de obicei aparțin clasei de materiale disperse, nu și pentru stări de agregare particulare ale materiei.
POLYAGREGATE - (Poliagreagă rusă, Polyaggregate engleză, Polyaggregat german) - una constând din substanțe în diferite stări agregate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: