Katera so stanja snovi:
Stanja snovi so različne oblike, v katerih se snov pojavlja v vesolju. Znani so tudi kot agregacijska stanja snovi, saj se delci v vsakem stanju agregirajo ali združujejo na različne načine.
Štejemo lahko, da obstajajo štiri temeljna stanja snovi, ob upoštevanju tistih oblik agregacije, ki se pojavljajo v naravnih razmerah. Temeljna stanja snovi so:
- Trdno stanje.
- Tekoče stanje.
- Plinasto stanje.
- Stanje plazme.
V podrobnostih slike opazujemo, kako so delci združeni.
Vendar so danes študije o agregatnih stanjih snovi razširjene. Poleg tistih, ki se pojavljajo naravno, danes preučujemo tudi tiste, ki se pojavijo v ekstremnih pogojih, povzročenih v laboratoriju. Iz te skupine so znanstveniki preverili obstoj treh novih držav: Bose-Einsteinovega kondenzata (BEC); Fermijev kondenzat in nadtrdna snov.
Značilnosti stanja snovi so odvisne od sile privlačnosti med delci in njihove gibljivosti. Temperatura in / ali tlak sta dejavnika, ki vplivata na to, kako so ti delci združeni in kako medsebojno delujejo.
Ko pride do občutnih sprememb temperaturnih in / ali tlačnih spremenljivk, pride do sprememb od enega do drugega stanja snovi. Te spremembe so strjevanje, uparjanje, taljenje, sublimacija, reverzna sublimacija, ionizacija in deionizacija.
Spodaj predstavljamo primerjalno tabelo z glavnimi razlikami med osnovnimi stanji snovi:
| Nepremičnina |
Stanje | Stanje tekočina | Stanje plinast | Stanje plazmatičen |
|---|---|---|---|---|
| Vrsta snovi | Fiksna snov | Tekočine z viskoznostjo | Plini | Vroči plini (z električnim nabojem) |
| Privlačnost med delci | visoko | Vmesni | Kratek | Kratek |
| Mobilnost delcev | Kratek | Vmesni | visoko | visoko |
| Glasnost | Z glasnostjo | Z glasnostjo | Brez glasnosti | Brez glasnosti |
| Oblika | Določeno | Nedoločen | Nedoločen | Nedoločen |
| Primer | Kamni | Voda | Vodna para | Plazemska tv |
Trdno stanje
Trdno stanje je tisto, ki ga dojemamo kot fiksno snov, ki se upira spremembam v obliki in prostornini. V trdni snovi imajo delci večjo privlačnost med seboj, kar zmanjšuje njihovo gibanje in možnosti interakcije. Na primer: kamenje, les, kovinski pripomočki, steklo, led in grafit, med drugim.
The trdne lastnosti To so:
- Sila privlačnosti med posameznimi delci je večja od energije, ki povzroča ločevanje.
- Delci se zaklenejo v položaj, ki omejuje njihovo vibracijsko energijo.
- Ohranja obliko in prostornino.
Tekoče stanje
Tekoče stanje ustreza tekočinam, katerih prostornina je konstantna, vendar se prilagaja obliki posode. Na primer: voda, hladne pijače, olje in slina.
The značilnosti tekočega stanja To so:
- Delci se privlačijo, toda razdalja je večja kot v trdnih snoveh.
- Delci so bolj dinamični kot trdne snovi, vendar bolj stabilni kot plini.
- Ima konstantno prostornino.
- Njegova oblika je nedoločena. Zato tekočina dobi obliko posode.
Plinasto stanje
Plinasto stanje ustreza plinom. Tehnično je opredeljeno kot združevanje delcev z malo privlačnosti med seboj, ki se ob trku med seboj razširijo v vesolju. Na primer: vodna para, kisik (O2) in zemeljski plin.
The značilnosti plinastega stanja To so:
- Koncentrira manj delcev kot trdnih snovi in tekočin.
- Delci medsebojno malo privlačijo.
- Delci se širijo, zato so bolj dinamični kot trdne snovi in plini.
- Nima določene oblike ali volumna.
Stanje plazme
Plazmatsko stanje je podobno stanju v plinastem, vendar ima električno nabite delce, se pravi ionizirane. Gre torej za vroče pline.
Snov v plazemskem stanju je zelo pogosta v vesolju in dejansko predstavlja 99% opazovane snovi. Vendar pa se stanje plazme naravno reproducira tudi pri nekaterih kopenskih pojavih. Lahko ga tudi umetno izdelamo za različne namene.
Na primer, v soncu, zvezdah in meglicah je plazma. Prisoten je tudi v polarnih sijajih, v strelah in v tako imenovanem ognju San Telma. Kar se tiče njihove umetne proizvodnje, so nekateri primeri plazemski televizorji, fluorescenčne cevi in plazemske žarnice.
The značilnosti stanja plazme To so:
- Manjka definirane oblike in volumna.
- Njeni delci so ionizirani.
- Manjka elektromagnetnega ravnovesja.
- Je dober električni vodnik.
- Ob izpostavljenosti magnetnemu polju tvori filamente, plasti in žarke.
Morda vas bo zanimalo:
- Trdno stanje
- Tekoče stanje
- Plinasto stanje
- Stanje plazme
Spremembe stanja
Spremembe stanja snovi so procesi, ki omogočajo spreminjanje prostorske strukture snovi iz enega stanja v drugo. Odvisne so od sprememb okoljskih razmer, kot so temperatura in / ali tlak.
Glede na temeljna stanja snovi so spremembe stanja snovi: strjevanje, uparjanje, fuzija, sublimacija, inverzna sublimacija, ionizacija in deionizacija.
Taljenje ali taljenje. Gre za prehod iz trdnega v tekoče stanje. Pojavi se, ko je trdna snov izpostavljena višjim temperaturam kot običajno, dokler se ne stopi. Pojavi se zato, ker visoke temperature, ki jim je izpostavljena trdna snov, povzročijo, da se delci bolj ločijo in lažje premikajo.
Utrjevanje. Strjevanje je sprememba iz tekočega v trdno stanje. Ko temperatura tekočine pade, se delci začnejo približevati in gibanje med njimi se zmanjša. Ko dosežejo ledišče, se spremenijo v trdno snov.
Izhlapevanje. Uparjanje je sprememba iz tekočega v plinasto stanje. Pojavi se, ko se temperatura smiselno dvigne, kar prekine interakcijo med delci. To povzroči njihovo ločitev in povečano gibanje, kar povzroči nastanek plina.
Kondenzacija. Kondenzacija je prehod iz plinastega v tekoče stanje. Ko temperatura pade in / ali tlak naraste, delci plina izgubijo nekaj gibljivosti in se približajo drug drugemu. Ta približek pojasnjuje prehod iz plina v tekočino.
Sublimacija. Sublimacija je prehod iz trdnega v plinasto stanje brez prehajanja skozi tekoče stanje. Pojavi se na primer v naftalenskih sferah. Te krogle, ki se uporabljajo za preprečevanje moljev stran od omar, imajo lastnost, da se sčasoma zbledijo. To pomeni, da gredo iz trdnega v plinasto stanje, ne da bi šli skozi tekoče stanje.
Reverzna sublimacija. Imenuje se inverzna sublimacija, regresivna sublimacija, odlaganje ali kristalizacija, da se iz plinastega stanja neposredno spremeni v trdno snov.
Ionizacija Ionizacija je sprememba iz plina v plazmo, ki se zgodi, ko se delci plina napolnijo z elektriko, kar je mogoče, ko se plin segreje.
Deionizacija Deionizacija je sestavljena iz prehoda iz plazemskega stanja v plinasto stanje. Gre torej za nasproten postopek od ionizacije.
Nato predstavimo tabelo, ki povzema spremembe v snovi in za vsako navede primer.
| Proces | Sprememba stanja | Primer |
|---|---|---|
| Fuzija | Trdno do tekoče. | Odtaljevanja. |
|
Utrjevanje | Tekoča do trdna. | Led. |
| Izhlapevanje | Tekoča do plinasta. | Vodna para. |
| Kondenzacija | Plinasto do tekoče. | Dež. |
| Sublimacija | Trden do plinast. | Suhi led. |
| Reverzna sublimacija | Plinasto do trdno. | Sneg. |
| Ionizacija | Plinasto v plazmi. | Neonske reklame. |
| Deionizacija | Plazmatičen do plinast. | Dim, ki je posledica ugasniti plamen. |
Morda vas bo zanimalo:
- Spremembe stanja snovi
- Izhlapevanje
- Vreti
Nova stanja snovi
Trenutno so znanstvene raziskave z umetnimi postopki odkrile nova agregatna stanja snovi. Najbolj znani temeljijo na temperaturi in so Bose-Einsteinov kondenzat, fermionski kondenzat in nadtrdno stanje.
Vendar se še vedno preučujejo druge teorije o možnih stanjih snovi, kot so molekula Rydberg, stanje Quantum Halla, fotonska snov in kapljica.
Bose-Einsteinov kondenzat (BEC)
Stanje, znano kot Bose-Einsteinov kondenzat (BEC), nastopi, ko so nekateri plini izpostavljeni temperaturam blizu absolutne ničle (-273,15 ° C) in dosežejo tako gostoto in ledišče, da atomov ni mogoče premikati.
To je snovno stanje, ki je bilo umetno doseženo leta 1995. Od takrat je znano tudi kot peto snovno stanje.
Primer BEC so materiali s superprevodnostjo, to pomeni, da lahko prenašajo elektriko, ne da bi imeli kakršen koli upor in brez izgube energije.
The značilnosti zgoščenega stanja Bose-Einsteina so:
- Njeni delci so bozoni.
- Opazen je le na subatomski ravni.
- Predstavlja superprevodnost (ničelna električna upornost).
- Njegovo minimalno energijsko stanje je znano kot osnovno stanje.
Poglobite se v: Bose-Einsteinovo soglasje
Grof Fermi
Fermi kondenzat ali fermionski kondenzat je tisti, pri katerem je snov nadtečna, to pomeni, da nima nobene stopnje viskoznosti. Obnašanje fermionskega stanja je podobno kot val in ne delci. Povezan je z državo Bose-Einstein.
The značilnosti fermionskega kondenzatorja To so:
- Njeni delci so fermioni (in ne bozoni).
- Pojavi se pri temperaturah blizu absolutne ničle.
- Njegova stabilnost traja zelo kratek čas.
Super solidno
Nadtrdna trdnost je stanje, v katerem je snov razporejena v vesolju z lastnostmi presečne tekočine. Šele leta 2017 so našli jasne dokaze o njegovem obstoju. Še vedno je v preiskavi, tako kot druga hipotetična stanja.
Poglej tudi:
- Lastnosti snovi
- Intenzivne in ekstenzivne lastnosti snovi
