Εξηγούμε τι είναι στερεό, υγρό και αέριο, τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του καθενός και πώς περνά από τη μια κατάσταση στην άλλη.
Όλη η ύλη εμφανίζεται αυθόρμητα σε μία από τις τρεις κύριες φυσικές καταστάσεις.Τι είναι ένα στερεό, ένα υγρό και ένα αέριο;
Ολα ύλη που υπάρχει στο σύμπαν γνωστό παρουσιάζεται στο α φυσική κατάσταση καθορίζεται, ανάλογα με τις εσωτερικές συνθήκες του Ενέργεια (που καθορίζει τον βαθμό συνοχής των σωματιδίων του) και τις συνθήκες του θερμοκρασία και του Πίεση του περιβάλλοντος που το περιβάλλει.
Αυτές οι διαφορετικές φυσικές καταστάσεις είναι επιστημονικά γνωστές ως καταστάσεις συσσώρευσης ύλης και αναγνωρίζονται τρία κύρια κράτη: το Στερεάς κατάστασης, ο υγρό και το αεριώδης, δηλαδή στερεά, υγρά και αέρια. Υπάρχουν και άλλες γνωστές πολιτείες, όπως π.χ πλάσμα αίματος ή συμπύκνωμα Bose-Einstein, αλλά είναι πολύ σπάνια στην καθημερινή μας ζωή, και μερικά υπάρχουν μόνο στο εργαστήριο.
Γύρω μας, όλη η ύλη παρουσιάζει αυθόρμητα μία από αυτές τις τρεις κύριες φυσικές καταστάσεις (στερεό, υγρό ή αέριο), αλλά, μέσω της αλλαγής των φυσικών της ιδιοτήτων όπως η θερμοκρασία και η πίεση, είναι δυνατό να μεταφερθεί από τη μια κατάσταση στην άλλη, πάντα μέσω την πρόσθεση ή αφαίρεση ενέργειας σε αυτούς σωματίδια. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως διαδικασία του αλλαγή φάση ή αλλαγή της κατάστασης συσσώρευσης.
Από την άλλη, κάθε κατάσταση της ύλης έχει τα δικά της χαρακτηριστικά και φυσικές ιδιότητες, ανάλογα με τη φύση της ύλης. ουσία που συνθέτει το υπό μελέτη θέμα. Ωστόσο, δεν πρέπει ποτέ να συγχέουμε τη φυσική κατάσταση της ύλης με τη χημική της σύνθεση: το Νερό (H2O) θα διατηρήσει το χημική φόρμουλα ακόμα κι αν είναι σε υγρή, στερεή ή αέρια μορφή (ατμός).
Οι αλλαγές μεταξύ μιας φάσης και μιας άλλης δεν αλλάζουν καθόλου την ατομική σύνθεση της ουσίας (επομένως, δεν αλλάζουν χημικές αντιδράσεις), αλλά χρησιμεύουν για να χωρίσουν μείγματα, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη διαφορά στις φυσικές ιδιότητες μεταξύ των συστατικών του.
Τα στερεά
Τα στερεά αντιτίθενται ενεργά στην αλλαγή σχήματος και όγκου.Τα στερεά είναι εύκολα αναγνωρίσιμα επειδή αντιτίθενται ενεργά στην αλλαγή σχήματος και σχήματος. Ενταση ΗΧΟΥ, δεδομένου ότι τα σωματίδια του είναι πολύ κοντά μεταξύ τους και πολύ τακτοποιημένα, και παρουσιάζουν μια τεράστια συνοχή που τους επιτρέπει πολύ μικρή κινητικότητα. Επομένως, δεν μπορούμε εύκολα να παραμορφώσουμε τα περισσότερα στερεά. Τα στερεά τείνουν πάντα να διατηρούν την καλά καθορισμένη και αμετάβλητη δομή τους.
Μερικά χαρακτηριστικά των στερεών:
- Έχουν συγκεκριμένο σχήμα, με καλά καθορισμένα όρια και τείνουν να το διατηρούν.
- Έχουν ένα υψηλό πυκνότητα και έναν δικό του τόμο.
- Μπορούν να επιπλέουν ή να βυθιστούν όταν πεταχτούν σε υγρό.
- Είναι λίγο πολύ εύκαμπτος ή άκαμπτα, δηλαδή παραδέχονται (ή όχι) ένα ορισμένο περιθώριο παραμόρφωσης πριν σπάσουν.
- Είναι ελατόςεύπλαστα ή εύθραυστα, ανάλογα με το αν μπορούν να καλουπωθούν σε σύρματα, πλάκες ή αν τείνουν να σπάσουν υπό συνεχή δύναμη.
- Είναι ασυμπίεστα, ανθεκτικά στον κατακερματισμό και δεν ρέουν.
Τα στερεά προκύπτουν ως συνέπεια των διεργασιών του στερεοποίηση o κατάψυξη υγρών ή κατάθεση (ή αντίστροφη εξάχνωση) των αερίων. Επιπλέον, μπορούν να λιώσουν σε υγρά ή εξάχνωση στα αέρια μέσω της έγχυσης ενέργειας και κατάλληλων συνθηκών πίεσης.
Υγρά
Τα υγρά μπορούν να θεωρηθούν ως μια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ της ακαμψίας των στερεών και της πτητικότητας των αερίων. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η ικανότητα ροής και το γεγονός ότι δεν έχουν δικό του σχήμα, αλλά αποκτούν το σχήμα του δοχείου που τα περιέχει. Αυτό συμβαίνει γιατί τους άτομα Παρουσιάζουν πολύ χαμηλότερη συνοχή από αυτή των στερεών, χωρίς να χάνεται τελείως η μεταξύ τους ένωση.
Τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι:
- Είναι ρευστά, μπορούν δηλαδή να κινούνται σε κεκλιμένη επιφάνεια.
- Δεν έχουν σταθερή μνήμη σχήματος ή δομής, αλλά έχουν δικό τους και σταθερό όγκο. Επομένως, δεν είναι πολύ συμπιεστά.
- Έχουν επιφανειακή τάση (αρχική αντίσταση στη διείσδυση) και τριχοειδή.
- Γενικά διαστέλλονται πριν από το θερμότητα και συσπώνται μπροστά στο κρύο (εκτός από το νερό).
- Παρόν ιξώδες, δηλαδή ένας ορισμένος βαθμός πρόσφυσης μεταξύ των σωματιδίων του και αντίστασης σε κίνηση.
Τα υγρά προκύπτουν ως συνέπεια του σύντηξη ή το λιώσιμο ενός στερεού, ή το συμπύκνωση κύμα υγροποίηση (ακραία συμπίεση) ενός αερίου. Αντίθετα, για να μεταφερθούν σε στερεή κατάσταση είναι απαραίτητο να παγώσουν ή να στερεοποιηθούν με κάποιο τρόπο και για να μετατραπούν σε αέριο αρκεί να υποβληθούν σε εξάτμιση (ή εξάτμιση).
Τα αέρια
Τα αέρια παρουσιάζουν την πιο πτητική και λιγότερο ειδική κατάσταση της ύλης.Τέλος, τα αέρια παρουσιάζουν την πιο πτητική κατάσταση της ύλης, στην οποία τα σωματίδια είναι πιο μακριά και διασκορπισμένα από ό,τι στις άλλες δύο καταστάσεις, και κινούνται πολύ πιο γρήγορα. Η έλξη μεταξύ τους είναι τόσο χαμηλή που τα αέρια τείνουν να διαστέλλονται για να γεμίσουν τους χώρους που τα περιέχουν και ο χώρος μεταξύ των σωματιδίων τους είναι τέτοιος που μπορούν να συμπιεστούν πολύ.
Τα βασικά χαρακτηριστικά του είναι:
- Έχουν πολύ χαμηλή πυκνότητα, γεγονός που επιτρέπει μεγάλη συμπίεση.
- Δεν έχουν δικό τους σχήμα ή όγκο.
- ο βαρυτικές δυνάμεις πρακτικά δεν επηρεάζουν τα σωματίδια του, τα οποία κινούνται με απέραντη ελευθερία.
- Η πυκνότητά του υφίσταται σημαντικές αλλαγές με τη θερμοκρασία και την πίεση.
- Είναι σε θέση να ρέουν, όπως και τα υγρά.
Τα αέρια είναι το προϊόν διαφόρων διεργασιών εξάχνωσης στερεών ή εξάτμισης υγρών και μπορούν να μετατραπούν σε στερεή κατάσταση με εναπόθεση και σε υγρό με συμπύκνωση (ή υγροποίηση).