Съвкупното състояние на материята. Промяна в състоянието на материята

Цялата материя може да съществува в един от четирите типа. Всяко от тях е определено агрегатно състояние на материята. В природата на Земята само една е представена в три от тях наведнъж. Това е вода. Лесно се вижда и се изпарява, разтопява се и се втвърдява. Това е пара, вода и лед. Учените са се научили да променят агрегираното състояние на материята. Най-голямата трудност за тях е само плазмата. Това условие изисква специални условия.

Какво е то, от какво зависи и как се характеризира?

Ако тялото се е преместило в друго състояние на агрегиране на веществото, това не означава, че се е появило нещо друго. Веществото остава същото. Ако течността има молекули вода, те ще бъдат същите с пара с лед. Само тяхното местоположение, скоростта на движение и силите на взаимодействие помежду си ще се променят.

При изучаването на темата “Агрегирани държави (8-ми клас)”, само три от тях се разглеждат. Това е така течен газ и твърдо вещество. Техните прояви зависят от физичните условия на околната среда. Характеристиките на тези състояния са представени в таблицата.

Първото състояние: твърдо

Основната му разлика от другите е, че молекулите имат строго определено място. Когато говорят за твърдо агрегирано състояние, те често се отнасят до кристали. В тях структурата на решетката е симетрична и строго периодична. Затова винаги е запазено, колко далеч ще се разпространи тялото. Колебателното движение на молекулите на веществото не е достатъчно, за да унищожи тази решетка.

Но има и такива аморфни тела. Те нямат строга структура в подреждането на атомите. Те могат да бъдат навсякъде. Но това място е толкова стабилно, колкото в кристалното тяло. Разликата между аморфните и кристалните вещества е, че те нямат специфична точка на топене (втвърдяване), а течливостта е характерна за тях. Ярки примери за такива вещества: стъкло и пластмаса.

Второто състояние: течност

Това агрегатно състояние на материята е кръстоска между твърдо вещество и газ. Следователно, съчетава някои от свойствата на първата и втората. Така разстоянието между частиците и тяхното взаимодействие е подобно на това, което е случаят с кристалите. Но местоположението и движението по-близо до газа. Следователно течността не запазва формата, а се разпространява върху съда, в който се излива.

Третата държава: газ

За науката, наречена „физика“, агрегатното състояние под формата на газ не е на последно място. В края на краищата, тя изучава света наоколо и въздухът в него е много често срещан.

Особеностите на това състояние са, че силите на взаимодействие между молекулите практически липсват. Това обяснява тяхното свободно движение. Благодарение на което газообразното вещество изпълва целия обем, предоставен му. И в това състояние можете да прехвърляте всичко, само трябва да увеличите температурата до желаната стойност.

Четвърто състояние: плазма

Това агрегирано състояние на материята е газ, който е напълно или частично йонизиран. Това означава, че броят на отрицателно и положително заредени частици в него е почти еднакъв. Тази ситуация възниква, когато газът се нагрява. Тогава се наблюдава рязко ускоряване на процеса на термична йонизация. Тя се състои във факта, че молекулите са разделени на атоми. Последните се превръщат в йони.

В рамките на Вселената такова състояние е много често срещано. Защото съдържа всички звезди и средата между тях. В границите на земната повърхност се среща изключително рядко. Освен за йоносферата и слънчевия вятър, плазмата е възможна само по време на гръмотевична буря. В светкавици се създават такива условия, при които газовете на атмосферата преминават в четвъртото състояние на материята.

Но това не означава, че плазмата не се създава в лабораторията. Първото нещо, което успя да възпроизведе, е газовият разряд. Сега плазмата изпълва флуоресцентните лампи и неоновата реклама.

Как е преходът между държавите?

За да направите това, трябва да създадете определени условия: постоянно налягане и определена температура. В този случай промяната в агрегатните състояния на дадено вещество се придружава от освобождаването или абсорбцията на енергия. Освен това, този преход не се осъществява със светкавична скорост, но изисква известно време. През цялото това време условията трябва да бъдат непроменени. Преходът се случва с едновременното съществуване на вещество по два начина, които поддържат термично равновесие.

Първите три състояния на материята могат да отидат един в друг. Има преки и обратни процеси. Те имат следните имена:

• топене (от твърдо до течно) и кристализация , като топене на лед и втвърдяваща се вода;
• изпаряване (от течно до газообразно) и кондензация , като пример е изпаряването на вода и нейното производство от пара;
• сублимация (от твърдо до газообразно) и десублимация , например, изпаряване на сух ароматизатор за първия и замръзване на стъклото до второто.

Физика на топене и кристализация

Ако се нагрява твърдо вещество, тогава при определена температура, наречена точка на топене на дадено вещество, ще започне промяна в агрегираното състояние, наречена топене. Този процес идва с абсорбцията на енергия, която се нарича количеството топлина и се обозначава с буквата Q. За да го изчислите, трябва да знаете специфичната топлина на сливане , която се обозначава с λ . Формулата приема следния израз:

Q = λ * m , където m е масата на вещество, участващо в топенето.

Ако протича обратния процес, т.е. кристализацията на течността, условията се повтарят. Единствената разлика е, че енергията се освобождава и знакът минус се появява във формулата.

Физика на изпаряване и кондензация

При продължително нагряване на веществото, тя постепенно ще достигне температурата, при която започва интензивното й изпарение. Този процес се нарича изпаряване. Отново се характеризира с абсорбция на енергия. Само за неговото изчисление се изисква да се знае специфичната топлина на изпаряване r . Формулата ще бъде:

Q = r * m .

Обратният процес или кондензацията настъпват с освобождаването на същия количества топлина. Ето защо, минус се появява отново във формулата.