Характеристики на състоянията на материята

Обградени сме от материя. Всичко около нас, включително ние самите, е материя. Въпреки че цялата материя е различна, има поредица от характеристики, които ни позволяват да я класифицираме според нейното агрегационно състояние, т.е. как нейните молекули се държат заедно.

Има няколко общи критерия за класифициране и описване характеристики на материалните състояния. Това са обем, форма и компресируемост и молекулярна кохезия. Обемът се отнася до мястото, което тялото заема в пространството, което може да бъде постоянно, да се разширява или свива. Формата се взема предвид, тъй като въпросният материал може да придобие формата на контейнера, който го съдържа, запълвайки всичко или че запазва собствената си форма. Свиваемостта е способността на тялото да бъде компресирано, да заема по-малък обем. Кохезията се отнася до силата, с която молекулите, изграждащи материята, се свързват заедно. Тези връзки могат да бъдат силни или слаби.

Твърдотелни характеристики на материята

В твърдо състояние молекулите на материята поддържат силни сили на сближаване помежду си, което им позволява да имат форма и обем постоянни, тоест запазват собствената си форма, обемът им винаги е един и същ и са несвиваеми, тоест не могат да бъдат компресирани и намалени неговия обем. Поради сцеплението на техните молекули е обичайно, че когато променят формата си, те достигат точка, в която се счупват, тъй като техните молекули не се плъзгат лесно една върху друга. Примери за това материално състояние са металите, дървото или пластмасата.

• Неговите молекули имат много силни сили на сближаване, така че те са много близо един до друг.
• Те имат постоянна форма.
• Те имат постоянен обем
• Те не могат да бъдат компресирани.
• Неговите молекули имат малка подвижност, така че, въпреки че могат да се разтягат, с прилагането на сила те са склонни да се счупят.

Характеристики на течното състояние на веществото

В течно състояние кохезионните сили между молекулите са по-ниски, което им позволява да се плъзгат една върху друга. Този плъзгащ капацитет на молекулите им позволява да поддържат постоянен обем и в същото време да приемат формата на контейнера, който ги съдържа, запълвайки празнините им. Те също са несвиваеми и не могат да намалят обема си. Те са течни, така че ако тяхната струя бъде прекъсната и след това продължена, тя се обединява и образува едно тяло. Примери за течности са вода, живак или вулканична магма.

• Неговите молекули имат силни сили на сближаване, така че са много близо една до друга, но могат да се плъзгат една над друга.
• Те нямат определена форма, така че приемат формата на контейнера, който ги съдържа.
• Те имат постоянен обем
• Те не могат да бъдат компресирани
• Техните молекули са силно подвижни, така че те са склонни да се слепват, дори ако потокът им е прекъснат или е приложена сила.

Характеристики на газообразното вещество

В това състояние на материята кохезията на молекулите е много слаба, така че те са широко отделени една от друга. Те нямат определена форма и могат да приемат тази на контейнера, който ги съдържа. Имайки слаби сили на сближаване, които са склонни да се отблъскват, техният обем също не е постоянен, заемащ възможно най-големия обем, но в същото време може да се компресира, за да заеме много малък. Примери за материя в газообразно състояние са въздухът, готварският газ или димът.

• Неговите молекули имат слаби сили на сближаване, така че те са разделени и се движат свободно.
• Те нямат определена форма, така че приемат формата на контейнера, който ги съдържа.
• Тъй като са толкова отдалечени, те нямат постоянен обем, така че могат да бъдат компресирани и да заемат по-малък обем.
• Поради молекулярното си разделяне те не провеждат електричество.

Характеристики на плазменото състояние на веществото

В наши дни чуваме тази дума много, особено когато чуваме за телевизори с плосък екран. Плазмата е четвърто състояние на материята. При определени условия плазменото състояние е подобно на газообразното състояние: неговата молекулна кохезия е много слаб, няма определена форма, придобива формата на контейнера, който го съдържа и е сгъстим. При общи условия газът има ниско ниво на йонизация, така че молекулите му са стабилни и газът не е проводник на електричество. Разликата с газообразното състояние е, че в плазмата повечето от нейните молекули са йонизирани, което означава, че те имат електрически заряди, че когато бъдат подложени на магнитно или електрическо поле, те ще реагират, като ускорят частиците и предизвикат удари, които ще ги накарат да отделят частици субатомни. Това явление се използва в изобретения като енергоспестяващи лампи, където нишките произвеждат електрическо поле, което кога ускоряване на молекулите на живачните пари вътре в лампата, което ги кара да се сблъскват и да излъчват фотони, т.е. светлина. Същият принцип се прилага за плазмени екрани, където всеки пиксел (всяка цветна точка) се състои от три клетки, по една за всеки цвят (зелен, червен и син); Всеки от тях съдържа неон или ксенон, който, когато е подложен на поляризация и поради разлики в напрежението, излъчва фотони; комбинацията от клетки, които излъчват фотони, и броят на излъчените фотони е това, което позволява всеки цвят да бъде показан в този пиксел.

• Те споделят общите характеристики на газовете.
• Неговите молекули имат слаби сили на сближаване, така че те са разделени и се движат свободно.
• Те нямат определена форма, така че приемат формата на контейнера, който ги съдържа.
• Тъй като са толкова отдалечени, те нямат постоянен обем, така че могат да бъдат компресирани и да заемат по-малък обем.
• Неговите молекули са йонизирани, така че е проводник на електричество.

Друг критерий, който трябва да се вземе предвид, за да се опишат агрегатните състояния на материята, са тези на температурата и налягане, тъй като едно и също тяло може да има различни състояния, ако температурата или налягането, на които е подложено, варират. Пример за това е водата. При средни температури (между 1 ° C и 90 ° C) водата е течна. Когато температурата се повиши, тя се изпарява и се превръща в газообразно състояние. Тази точка на изпаряване е спрямо височината над морското равнище. На морското равнище водата кипи при 100 ° C, докато с увеличаване на височината температурата на кипене намалява; Например на височина 2000 метра (както в Мексико Сити) точката на кипене е 92 ° C. От друга страна, водата придобива твърдо състояние, когато е при много ниски температури. От 0 ° C водата замръзва и се втвърдява. Той ще остане твърд, докато поддържа тези ниски температури. С увеличаване на температурата тя се връща в течно състояние.

Промени в агрегационното състояние на веществото:

Не всички материи се променят по същия начин. Някои могат да преминат от твърди вещества в газове, без да преминат през течно състояние, например. Имената на промените в състоянието са както следва:

Сливане. Това е, когато твърдото вещество преминава в течно състояние под действието на топлина. Това се случва например, когато желязото се нагрява до над 4500 ° C.

Втвърдяване. Това се случва, когато течността преминава в твърдо състояние, обикновено когато температурата й намалява. Това се случва, когато водата достигне температури от 0 ° или по-ниски.

Изпаряване. Това е, когато течността, след като увеличи температурата си, се превърне в газообразно състояние. Това се случва например с амоняк, който се изпарява при стайна температура.

Сублимация. Това е, когато твърдото вещество преминава в газообразно състояние, без да преминава през течно състояние. Това се забелязва при твърд CO2 (наричан още сух лед).

Обратна сублимация. Това е обратен процес на предишния, когато газ преминава в твърдо състояние, без да преминава през течността. Това се случва например, когато йодните пари са подложени на ниски температури, образувайки йодни кристали.

Кондензация. Това се случва, когато парата понижава температурата си, приемайки течната си форма, по-стабилна при тази температура. Това се случва с водни пари, когато температурата е намалена под 90 или 100 ° C.

Втечняване. В този процес материя, която при нормални условия на температура и атмосферно налягане е газ, е подложена на високо налягане и ниски температури, което води до приемане на течно състояние. Това е процесът, на който втечненият нефтен газ се подлага на транспортиране и съхранение за битова употреба в печки.