Характеристики состояний материи

Мы окружены материей. Все вокруг нас, включая нас самих, материально. Хотя все вещества разные, есть ряд характеристик, которые позволяют нам классифицировать их в соответствии с их агрегатным состоянием, то есть тем, как их молекулы удерживаются вместе.

Есть несколько общих критериев для классификации и описания характеристики состояний вещества. Это объем, форма, сжимаемость и молекулярная когезия. Объем относится к месту, которое тело занимает в пространстве, которое может быть постоянным, расширяться или сжиматься. Форма принимается во внимание в том смысле, что рассматриваемое вещество может приобретать форму контейнера, в котором оно находится, заполняя все, или что оно сохраняет свою собственную форму. Сжимаемость - это способность тела сжиматься, занимая меньший объем. Сплоченность - это сила, с которой молекулы, составляющие материю, слипаются. Эти связи могут быть сильными или слабыми.

Характеристики твердого тела вещества

В твердом состоянии молекулы вещества поддерживают сильные силы сцепления друг с другом, что позволяет им иметь форму и объем. постоянные, то есть сохраняют свою форму, их объем всегда одинаков и они несжимаемы, то есть их нельзя сжимать и уменьшать его объем. Из-за сплоченности их молекул, часто при изменении своей формы они достигают точки, где они ломаются, поскольку их молекулы не скользят друг по другу легко. Примерами такого состояния материи являются металлы, дерево или пластик.

• Его молекулы обладают очень сильными силами сцепления, поэтому они расположены очень близко друг к другу.
• У них неизменная форма.
• У них постоянный объем
• Их нельзя сжать.
• Его молекулы обладают небольшой подвижностью, поэтому, хотя они могут растягиваться, с приложением силы они имеют тенденцию ломаться.

Характеристики жидкого состояния вещества

В жидком состоянии силы сцепления между молекулами ниже, что позволяет им скользить друг по другу. Эта скользящая способность молекул позволяет им поддерживать постоянный объем и в то же время принимать форму контейнера, в котором они находятся, заполняя их промежутки. Они также несжимаемы и не могут уменьшить свой объем. Они текучие, поэтому, если их струя прерывается, а затем продолжается, она сливается в единое тело. Примеры жидкостей - вода, ртуть или вулканическая магма.

• Их молекулы обладают сильными силами сцепления, поэтому они очень близко друг к другу, но могут скользить друг по другу.
• У них нет определенной формы, поэтому они принимают форму контейнера, в котором они находятся.
• У них постоянный объем
• Их нельзя сжать
• Их молекулы очень подвижны, поэтому они имеют тенденцию держаться вместе, даже если их поток прерывается или применяется сила.

Характеристики газообразного состояния вещества

В этом состоянии вещества сцепление молекул очень слабое, поэтому они сильно удалены друг от друга. У них нет определенной формы, так как они могут принимать форму контейнера, в котором они находятся. Имея слабые силы сцепления, которые имеют тенденцию отталкиваться друг от друга, их объем также не является постоянным, занимая максимально возможный объем, но в то же время его можно сжать, чтобы он занимал очень много места. небольшой. Примерами веществ в газообразном состоянии являются воздух, газ для приготовления пищи или дым.

• Его молекулы обладают слабыми силами сцепления, поэтому они разделены и свободно перемещаются.
• У них нет определенной формы, поэтому они принимают форму контейнера, в котором они находятся.
• Находясь так далеко друг от друга, они не имеют постоянного объема, поэтому они могут сжиматься и занимать меньший объем.
• Из-за своего молекулярного разделения они не проводят электричество.

Характеристики плазменного состояния вещества.

В наши дни мы часто слышим это слово, особенно когда мы слышим о телевизорах с плоским экраном. Плазма - четвертое состояние материи. При определенных условиях состояние плазмы похоже на газообразное состояние: ее молекулярная когезия равна очень слабый, не имеет определенной формы, принимает форму емкости, в которой он находится, является сжимаемым. В обычных условиях газ имеет низкий уровень ионизации, поэтому его молекулы стабильны, а газ не является проводником электричества. Отличие от газообразного состояния состоит в том, что в плазме большая часть его молекул ионизирована, а это означает, что они имеют электрические заряды, что при воздействии магнитного или электрического поля они будут реагировать, ускоряя частицы и вызывая удары, которые заставят их высвободить частицы субатомный. Это явление используется в таких изобретениях, как энергосберегающие лампы, в которых нити накала создают электрическое поле, которое при ускоряет молекулы паров ртути внутри лампы, заставляя их сталкиваться и испускать фотоны, то есть свет. Тот же принцип применяется к плазменным экранам, где каждый пиксель (каждая цветовая точка) состоит из трех ячеек, по одной для каждого цвета (зеленого, красного и синего); Каждый из них содержит газ неон или ксенон, которые при поляризации и из-за разницы напряжений испускают фотоны; комбинация ячеек, излучающих фотоны, и количество излучаемых фотонов - это то, что позволяет отображать любой цвет в этом пикселе.

• У них общие характеристики газов.
• Его молекулы обладают слабыми силами сцепления, поэтому они разделены и свободно перемещаются.
• У них нет определенной формы, поэтому они принимают форму контейнера, в котором они находятся.
• Находясь так далеко друг от друга, они не имеют постоянного объема, поэтому они могут сжиматься и занимать меньший объем.
• Его молекулы ионизированы, поэтому он является проводником электричества.

Еще один критерий, который следует учитывать при описании агрегатных состояний вещества, - это температура и давление, поскольку одно и то же тело может находиться в разных состояниях, если температура или давление, которому оно подвергается, различаются. Пример тому - вода. При средней температуре (от 1 ° C до 90 ° C) вода жидкая. При повышении температуры он испаряется и переходит в газообразное состояние. Эта точка испарения зависит от высоты над уровнем моря. На уровне моря вода закипает при 100 ° C, а с увеличением высоты температура кипения снижается; Например, на высоте 2000 метров (как в Мехико) температура кипения составляет 92 ° C. С другой стороны, вода приобретает твердое состояние при очень низких температурах. С 0 ° C вода замерзает и затвердевает. Он будет оставаться твердым, пока поддерживает низкие температуры. При повышении температуры он возвращается в жидкое состояние.

Изменения агрегатного состояния вещества:

Не вся материя меняет состояние одинаково. Некоторые из них могут переходить от твердых тел к газам, например, не переходя через жидкое состояние. Названия изменений статуса следующие:

Слияние. Это когда твердое тело переходит в жидкое состояние под действием тепла. Так происходит, например, когда железо нагревается до температуры более 4500 ° C.

Затвердевание. Это то, что происходит, когда жидкость переходит в твердое состояние, обычно при понижении ее температуры. Вот что происходит, когда вода достигает температуры 0 ° или ниже.

Испарение. Это когда жидкость после повышения температуры переходит в газообразное состояние. Это происходит, например, с аммиаком, который испаряется при комнатной температуре.

Сублимация. Это когда твердое тело переходит в газообразное состояние, минуя жидкое состояние. Это заметно при использовании твердого СО2 (также называемого сухим льдом).

Обратная сублимация. Это процесс, обратный предыдущему, когда газ переходит в твердое состояние, минуя жидкость. Это происходит, например, когда пары йода подвергаются воздействию низких температур, образуя кристаллы йода.

Конденсация. Это происходит, когда пар понижает свою температуру, принимая жидкую форму, более стабильную при этой температуре. Вот что происходит с водяным паром, когда температура снижается до менее 90 или 100 ° C.

Разжижение. В этом процессе вещество, которое при нормальных условиях температуры и атмосферного давления является газом, подвергается воздействию высоких давлений и низких температур, в результате чего оно принимает жидкое состояние. Это процесс, которому сжиженный нефтяной газ подвергается транспортировке и хранению для домашнего использования в печах.