Какие состояния материи:
Состояния материи - это различные формы, в которых материя существует во Вселенной. Они также известны как агрегатные состояния вещества, поскольку частицы агрегируются или группируются по-разному в каждом состоянии.
Можно считать, что существует четыре основных состояния материи, учитывая те формы агрегирования, которые происходят в естественных условиях. Основные состояния материи:
- Твердое состояние.
- Жидкое состояние.
- Газообразное состояние.
- Состояние плазмы.
В деталях изображения мы наблюдаем, как частицы группируются вместе.
Однако исследования агрегатных состояний материи сегодня расширились. Помимо тех, которые возникают в природе, сегодня мы изучаем те, которые возникают в экстремальных условиях, вызванных в лаборатории. Из этой группы ученые подтвердили существование трех новых состояний: конденсата Бозе-Эйнштейна (БЭК); Ферми-конденсат и сверхтвердое тело.
Характеристики состояний вещества зависят от силы притяжения между частицами и их подвижности. Температура и / или давление - это факторы, которые влияют на то, как эти частицы группируются вместе и как они взаимодействуют друг с другом.
Когда есть ощутимые изменения в переменных температуры и / или давления, происходят изменения от одного состояния вещества к другому. Эти изменения включают затвердевание, испарение, плавление, сублимацию, обратную сублимацию, ионизацию и деионизацию.
Ниже мы представляем сравнительную таблицу с основными различиями, которые существуют между фундаментальными состояниями материи:
| Имущество |
Условие | Условие жидкость | Условие газообразный | Условие плазматический |
|---|---|---|---|---|
| Тип материи | Фиксированный вопрос | Жидкости с вязкостью | Газы | Горячие газы (с электрическим зарядом) |
| достопримечательности между частицами | высокая | Средний | короткий | короткий |
| Мобильность частиц | короткий | Средний | высокая | высокая |
| Объем | С объемом | С объемом | Нет громкости | Нет громкости |
| Форма | Определенный | Неопределенный | Неопределенный | Неопределенный |
| Пример | Камни | Воды | Водяной пар | Плазменный телевизор |
Твердое состояние
Твердое состояние - это то, что мы воспринимаем как неподвижное вещество, которое сопротивляется изменениям формы и объема. В твердом веществе частицы имеют большее притяжение друг к другу, что уменьшает их движение и возможности взаимодействия. Например: камни, дерево, металлическая посуда, стекло, лед, графит и другие.
В твердотельные характеристики Они есть:
- Сила притяжения между отдельными частицами больше, чем энергия, вызывающая разделение.
- Частицы фиксируются в положении, ограничивающем их колебательную энергию.
- Он сохраняет форму и объем.
Жидкое состояние
Жидкое состояние соответствует жидкостям, объем которых постоянен, но адаптируется к форме контейнера. Например: вода, холодные напитки, масло и слюна.
В характеристики жидкого состояния Они есть:
- Частицы притягиваются друг к другу, но расстояние больше, чем в твердых телах.
- Частицы более динамичны, чем твердые тела, но более стабильны, чем газы.
- Имеет постоянный объем.
- Его форма неопределенная. Таким образом, жидкость принимает форму своего сосуда.
Газообразное состояние
Газообразное состояние соответствует газам. Технически это определяется как группа частиц с небольшим притяжением друг к другу, которые при столкновении друг с другом расширяются в пространстве. Например: водяной пар, кислород (O2) и природный газ.
В характеристики газообразного состояния Они есть:
- Концентрирует меньше частиц, чем твердые вещества и жидкости.
- Частицы мало притягиваются друг к другу.
- Частицы расширяются, поэтому они более динамичны, чем твердые тела и газы.
- У него нет определенной формы или объема.
Состояние плазмы
Плазматическое состояние похоже на газообразное, но в нем есть электрически заряженные частицы, то есть ионизированные. Следовательно, это горячие газы.
Материя в плазменном состоянии очень распространена в космическом пространстве и фактически составляет 99% наблюдаемой материи. Однако состояние плазмы естественным образом воспроизводится и в некоторых земных явлениях. Его также можно производить искусственно для различных целей.
Например, есть плазма на Солнце, звездах и туманностях. Он также присутствует в полярных сияниях, в молниях и в так называемом Огне Сан-Тельмо. Что касается их искусственного производства, примерами являются плазменные телевизоры, люминесцентные лампы и плазменные лампы.
В характеристики состояния плазмы Они есть:
- Ему не хватает четкой формы и объема.
- Его частицы ионизированы.
- В нем отсутствует электромагнитный баланс.
- Это хороший электрический проводник.
- При воздействии магнитного поля он образует нити, слои и лучи.
Вас может заинтересовать:
- Твердое состояние
- Жидкое состояние
- Газообразное состояние
- Состояние плазмы
Изменения в состоянии дела
Изменения состояний материи - это процессы, которые позволяют пространственной структуре материи переходить из одного состояния в другое. Они зависят от изменений условий окружающей среды, таких как температура и / или давление.
Принимая во внимание фундаментальные состояния вещества, изменения состояния вещества следующие: затвердевание, испарение, синтез, сублимация, обратная сублимация, ионизация и деионизация.
Таяние или таяние. Это переход из твердого состояния в жидкое. Это происходит, когда твердое вещество подвергается воздействию более высоких температур, чем обычно, до тех пор, пока оно не расплавится. Это происходит потому, что высокие температуры, которым подвергается твердое тело, заставляют частицы больше разделяться и легче перемещаться.
Затвердевание. Затвердевание - это переход из жидкого состояния в твердое. Когда температура жидкости падает, частицы начинают приближаться друг к другу, и движение между ними уменьшается. Достигнув точки замерзания, они превращаются в твердое вещество.
Испарение. Испарение - это переход из жидкого состояния в газообразное. Это происходит, когда температура повышается ощутимым образом, что нарушает взаимодействие между частицами. Это вызывает их разделение и усиление движения, в результате чего возникает газ.
Конденсация. Конденсация - это переход из газообразного состояния в жидкое. При понижении температуры и / или повышении давления частицы газа теряют некоторую подвижность и приближаются друг к другу. Это приближение объясняет переход от газа к жидкости.
Сублимация. Сублимация - это переход из твердого состояния в газообразное без перехода в жидкое состояние. Это происходит, например, в нафталиновых сферах. Эти сферы, которые используются для защиты от моли, имеют свойство со временем тускнеть. Это означает, что они переходят из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние.
Обратная сублимация. Это называется обратной сублимацией, регрессивной сублимацией, осаждением или кристаллизацией, когда происходит прямой переход из газообразного состояния в твердое.
Ионизация Ионизация - это переход от газа к плазме, который происходит, когда частицы газа электрически заряжены, что возможно при нагревании газа.
Деионизация Деионизация заключается в переходе из плазменного состояния в газообразное. Следовательно, это процесс, противоположный ионизации.
Далее мы представляем таблицу, в которой суммируются изменения в материи и приводятся примеры для каждого из них.
| Процесс | Изменение статуса | Пример |
|---|---|---|
| Слияние | От твердого до жидкого. | Оттепели. |
|
Затвердевание | От жидкости до твердого вещества. | Лед. |
| Испарение | От жидкого до газообразного. | Водяной пар. |
| Конденсация | Газообразный в жидкий. | Дождь. |
| Сублимация | От твердого до газообразного. | Сухой лед. |
| Обратная сублимация | От газообразного до твердого. | Снег. |
| Ионизация | Газообразный в плазму. | Неоновые вывески. |
| Деионизация | Плазматический в газообразный. | Дым, возникающий из-за потушить пламя. |
Вас может заинтересовать:
- Изменения состояния вещества
- Испарение
- Кипячение
Новые состояния материи
В настоящее время научные исследования обнаружили новые агрегатные состояния материи с помощью искусственных методов. Наиболее известные из них основаны на температуре и представляют собой конденсат Бозе-Эйнштейна, фермионный конденсат и сверхтвердое состояние.
Однако другие теории о возможных состояниях материи все еще изучаются, такие как молекула Ридберга, квантовое состояние Холла, фотонная материя и капелька.
Конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК)
Состояние, известное как конденсат Бозе-Эйнштейна (BEC), возникает, когда определенные газы подвергаются воздействию температур, близких к абсолютному нулю (-273,15 ° C), достигая такой плотности и точки замерзания, что атомы не могут двигаться.
Это состояние материи было искусственно достигнуто в 1995 году. С тех пор оно также известно как пятое состояние материи.
Примером БЭК являются материалы со сверхпроводимостью, то есть они могут передавать электричество, не оказывая никакого сопротивления и не теряя энергии.
В характеристики конденсированного состояния Бозе-Эйнштейна:
- Его частицы - бозоны.
- Это наблюдается только на субатомном уровне.
- Он представляет собой сверхпроводимость (нулевое электрическое сопротивление).
- Его состояние с минимальной энергией известно как основное состояние.
Подробнее: Статус консенсуса Бозе-Эйнштейна
Граф Ферми
Ферми-конденсат или фермионный конденсат - это тот конденсат, в котором вещество сверхтекучее, то есть не имеет какой-либо степени вязкости. Поведение фермионного состояния похоже на волну, а не на частицу. Это связано с состоянием Бозе-Эйнштейна.
В характеристики фермионного конденсатора Они есть:
- Его частицы - фермионы (а не бозоны).
- Это происходит при температурах, близких к абсолютному нулю.
- Его стабильность длится очень недолго.
Супер твердый
Сверхтвердое тело - это состояние, в котором материя расположена в пространстве со свойствами сверхтекучей жидкости. Только в 2017 году были найдены явные доказательства его существования. Это все еще исследуется, как и другие гипотетические состояния.
Смотрите также:
- Свойства материи
- Интенсивные и экстенсивные свойства материи
