Шта су стања материје:
Стања материје су различити облици у којима се материја јавља у универзуму. Позната су и као агрегациона стања материје, јер се честице агрегирају или групишу на различите начине у сваком стању.
Може се сматрати да постоје четири основна стања материје, узимајући у обзир оне облике агрегације који се јављају у природним условима. Основна стања материје су:
- Чврсто стање.
- Течно стање.
- Гасовита држава.
- Стање плазме.
У детаљима слике уочавамо како су честице груписане.
Међутим, студије о агрегатним стањима данас су продужене. Поред оних који се јављају природно, данас проучавамо оне који се јављају у екстремним условима, индукованим у лабораторији. Из ове групе научници су потврдили постојање три нове државе: Босе-Еинстеин кондензат (БЕЦ); кондензат Ферми и суперсолид.
Карактеристике стања материје зависе од силе привлачења између честица и њихове покретљивости. Температура и / или притисак су фактори који утичу на то како су ове честице груписане и како међусобно комуницирају.
Када постоје значајне промене у променљивима температуре и / или притиска, јављају се промене од једног до другог стања материје. Те промене су очвршћавање, испаравање, топљење, сублимација, реверзна сублимација, јонизација и дејонизација.
У наставку доносимо упоредну табелу са главним разликама које постоје између основних стања материје:
| Имовина |
Стање | Стање течност | Стање гасовит | Стање плазматичан |
|---|---|---|---|---|
| Врста материје | Фиксна материја | Течности са вискозитетом | Гасови | Врући гасови (са електричним пуњењем) |
| Атракција између честица | високо | Средњи | Кратак | Кратак |
| Мобилност честица | Кратак | Средњи | високо | високо |
| Волуме | Са запремином | Са запремином | Нема јачине звука | Нема јачине звука |
| Облик | Дефинисано | Неодређен | Неодређен | Неодређен |
| Пример | Камење | Вода | Водена пара | Плазма тв |
Чврсто стање
Чврсто стање је оно које доживљавамо као непомичну материју која се одупире променама облика и запремине. У чврстој материји честице имају већу привлачност једна према другој, што смањује њихово кретање и могућности интеракције. На пример: камење, дрво, метални прибор, стакло, лед и графит, између осталог.
Тхе карактеристике чврстог стања Су:
- Сила привлачења између појединих честица већа је од енергије која узрокује раздвајање.
- Честице се закључају у положај ограничавајући њихову вибрациону енергију.
- Одржава свој облик и запремину.
Течно стање
Течно стање одговара течностима чија је запремина константна, али се прилагођава облику своје посуде. На пример: вода, хладна пића, уље и пљувачка.
Тхе карактеристике течног стања Су:
- Честице се међусобно привлаче, али је растојање веће него у чврстим телима.
- Честице су динамичније од чврстих тела, али стабилније од гасова.
- Има константну запремину.
- Његов облик је неодређен. Стога течност поприма облик своје посуде.
Гасовита држава
Гасовито стање одговара гасовима. Технички је дефинисано као груписање честица са мало привлачности једна за другу које се, приликом међусобног сударања, шире у простору. На пример: водена пара, кисеоник (О2) и природни гас.
Тхе карактеристике гасовитог стања Су:
- Концентрише мање честица него чврстих и течних састојака.
- Честице мало привлаче једна другу.
- Честице су у експанзији, па су динамичније од чврстих тела и гасова.
- Нема дефинитиван облик или запремину.
Стање плазме
Плазматско стање је стање слично гасовитом, али има електрично наелектрисане честице, односно јонизоване. То су, дакле, врући гасови.
Материја у стању плазме врло је честа у свемиру и заправо чини 99% њене видљиве материје. Међутим, стање плазме се такође природно репродукује у неким копненим појавама. Такође се може вештачки производити за различите намене.
На пример, на сунцу, звездама и маглинама има плазме. Такође је присутан у поларним аурорама, у муњама и у такозваној ватри Сан Телма. Што се тиче њихове вештачке производње, неки примери су плазма телевизори, флуоресцентне цеви и плазма лампе.
Тхе карактеристике стања плазме Су:
- Недостаје му дефинисани облик и запремина.
- Његове честице су јонизоване.
- Недостаје електромагнетна равнотежа.
- Добар је електрични проводник.
- Када је изложен магнетном пољу, формира филаменте, слојеве и зраке.
Можда ће вас занимати:
- Чврсто стање
- Течно стање
- Гасовита држава
- Стање плазме
Промене у стању ствари
Промене стања материје су процеси који омогућавају да се просторна структура материје мења из једног стања у друго. Они зависе од варијација услова околине као што су температура и / или притисак.
Узимајући у обзир основна стања материје, промене стања материје су: очвршћавање, испаравање, фузија, сублимација, инверзна сублимација, јонизација и дејонизација.
Топљење или топљење. То је промена из чврстог у течно стање. Јавља се када је чврста супстанца изложена вишим температурама од уобичајених, све док се не отопи. До тога долази зато што високе температуре којима је чврста супстанца чини да се честице више одвајају и лакше крећу.
Солидифицатион. Солидификација је промена из течног у чврсто стање. Када температура течности падне, честице почињу да се приближавају и кретање између њих је смањено. По постизању тачке смрзавања претварају се у чврсту материју.
Испаравање. Испаравање је промена из течног у гасовито стање. Јавља се када температура на разуман начин порасте, што прекида интеракцију између честица. То узрокује њихово раздвајање и појачано кретање, што доводи до појаве гаса.
Кондензација. Кондензација је промена из гасовитог у течно стање. Како температура пада и / или притисак расте, честице гаса губе одређену покретљивост и приближавају се једна другој. Ова апроксимација објашњава прелазак из гаса у течност.
Сублимација. Сублимација је промена из чврстог у гасовито стање без проласка кроз течно стање. Јавља се, на пример, у нафталенским сферама. Ове сфере које се користе да држе мољце подаље од ормара имају својство да се временом бледе. То значи да они прелазе из чврстог у гасовито стање без проласка кроз течно стање.
Обрнута сублимација. Зове се инверзна сублимација, регресивна сублимација, таложење или кристализација да би се на директан начин прешло из гасовитог стања у чврсто стање.
Јонизација Јонизација је промена са гаса на плазму, која се дешава када се честице гаса електрично наелектришу, што је могуће када се гас загрева.
Деионизација Дејонизација се састоји од преласка из стања плазме у гасовито стање. То је, дакле, супротан процес јонизацији.
Даље, представљамо табелу која сумира промене у материји и наводи пример за сваку од њих.
| Процес | Промена статуса | Пример |
|---|---|---|
| Фузија | Чврста до течна. | Одмрзавање. |
|
Солидифицатион | Течно до чврсто. | Лед. |
| Испаравање | Течно до гасовито. | Водена пара. |
| Кондензација | Плиновито до течно. | Киша. |
| Сублимација | Чврста до гасовита. | Суви лед. |
| Обрнута сублимација | Плинаст до чврст. | Снег. |
| Јонизација | Гасовити за плазму. | Светлеће рекламе. |
| Деионизација | Плазматичан до гасовит. | Дим који настаје из угасити пламен. |
Можда ће вас занимати:
- Промене стања материје
- Испаравање
- Врење
Нова стања материје
Тренутно су научна испитивања пронашла нова стања агрегације материје вештачким поступцима. Најпознатији су засновани на температури, а то су Босе-Ајнштајнов кондензат, фермионски кондензат и суперсолидно стање.
Међутим, друге теорије о могућим стањима материје још увек се проучавају, попут молекула Ридберг, стања Куантум Халл-а, фотонске материје и капљице.
Бозе-Ајнштајнов кондензат (БЕЦ)
Стање познато као Босе-Еинстеин кондензат (БЕЦ) настаје када су одређени гасови подвргнути температурама близу апсолутне нуле (-273,15 ° Ц), достижући такву густину и тачку смрзавања да атоми не могу да се померају.
То је стање материје које је вештачки постигнуто 1995. Од тада је познато и као пето стање материје.
Пример БЕЦ-а су материјали са суправодљивошћу, односно они могу преносити електричну енергију без пружања било каквог отпора и без губитка енергије.
Тхе карактеристике кондензованог стања Босе-Ајнштајна су:
- Његове честице су бозони.
- Приметна је само на субатомском нивоу.
- Представља суперпроводљивост (нулти електрични отпор).
- Његово минимално енергетско стање познато је као основно стање.
Упути се у: статус консензуса Босе-Ајнштајна
Гроф од Фермија
Ферми кондензат или фермионски кондензат је онај где је материја сувише течна, односно нема никакав степен вискозности. Понашање фермионског стања је сличније таласу него честици. Повезан је са државом Босе-Еинстеин.
Тхе карактеристике фермионског кондензатора Су:
- Његове честице су фермиони (а не бозони).
- Јавља се на температурама близу апсолутне нуле.
- Његова стабилност траје врло кратко.
Супер солидно
Суперсолид је стање у којем је материја распоређена у простору са својствима супертечности. Тек 2017. пронађени су јасни докази о његовом постојању. Још увек је под истрагом, као и друга хипотетичка стања.
Такође видети:
- Особине материје
- Интензивна и опсежна својства материје
