Hva er tilstandstilstander:
Tilstandene av materie er de forskjellige formene der materie forekommer i universet. De er også kjent som tilstander for aggregering av materie, siden partiklene samler seg eller grupperer seg på forskjellige måter i hver tilstand.
Det kan betraktes som at det er fire grunnleggende tilstander av materie, tatt i betraktning de former for aggregering som forekommer under naturlige forhold. De grunnleggende tilstandene i saken er:
- Solid tilstand.
- Flytende tilstand.
- Gassform.
- Plasma-tilstand.
I detaljene i bildet observerer vi hvordan partiklene er gruppert sammen.
Imidlertid har studier om tilstandene for aggregering av stoff blitt utvidet i dag. I tillegg til de som forekommer naturlig, studerer vi i dag de som oppstår under ekstreme forhold, indusert i laboratoriet. Fra denne gruppen har forskere bekreftet eksistensen av tre nye stater: Bose-Einstein-kondensatet (BEC); Fermi-kondensatet og det faste stoffet.
Kjennetegnene til materiens tilstand avhenger av tiltrekningskraften mellom partiklene og deres mobilitet. Temperatur og / eller trykk er faktorene som påvirker hvordan disse partiklene grupperes og hvordan de samhandler med hverandre.
Når det er fornuftige endringer i temperatur- og / eller trykkvariablene, skjer det endringer fra den ene tilstanden til den andre. Disse endringene er størkning, fordampning, smelting, sublimering, omvendt sublimering, ionisering og deionisering.
Nedenfor presenterer vi en sammenligningstabell med de viktigste forskjellene som eksisterer mellom de grunnleggende tilstandene i materie:
| Eiendom |
Tilstand | Tilstand væske | Tilstand gassformig | Tilstand plasmatisk |
|---|---|---|---|---|
| Type sak | Fast sak | Væsker med viskositet | Gasser | Varme gasser (med elektrisk ladning) |
| Tiltrekning mellom partikler | høy | Mellomliggende | Kort | Kort |
| Mobilitet av partikler | Kort | Mellomliggende | høy | høy |
| Volum | Med volum | Med volum | Ingen volum | Ingen volum |
| Form | Definert | Ubestemt | Ubegrenset | Ubegrenset |
| Eksempel | Steiner | Vann | Vanndamp | Plasma-tv |
Solid tilstand
Den faste tilstanden er en som vi oppfatter som fast stoff, som motstår endringer i form og volum. I faststoffmateriale har partiklene en større tiltrekningskraft til hverandre, noe som reduserer deres bevegelse og mulighetene for interaksjon. For eksempel: bergarter, tre, metallutstyr, glass, is og grafitt, blant andre.
De solid state egenskaper De er:
- Tiltrekningskraften mellom individuelle partikler er større enn energien som forårsaker separasjon.
- Partiklene låser seg i posisjon og begrenser deres vibrasjonsenergi.
- Den opprettholder form og volum.
Flytende tilstand
Den flytende tilstanden tilsvarer væsker hvis volum er konstant, men tilpasser seg formen på beholderen. For eksempel: vann, kalde drikker, olje og spytt.
De egenskaper av flytende tilstand De er:
- Partiklene tiltrekker seg hverandre, men avstanden er større enn i faste stoffer.
- Partikler er mer dynamiske enn faste stoffer, men mer stabile enn gasser.
- Den har et konstant volum.
- Formen er ubestemt. Derfor har væsken form av beholderen.
Gassform
Gassformen tilsvarer gasser. Teknisk sett er det definert som grupperingen av partikler med liten tiltrekning til hverandre som, når de kolliderer med hverandre, utvides i rommet. For eksempel: vanndamp, oksygen (O2) og naturgass.
De egenskaper ved gassform De er:
- Konsentrerer færre partikler enn faste stoffer og væsker.
- Partiklene har liten tiltrekning til hverandre.
- Partiklene ekspanderer, så de er mer dynamiske enn faste stoffer og gasser.
- Den har ingen bestemt form eller volum.
Plasma-tilstand
Den plasmatiske tilstanden er en tilstand som ligner den gassformede, men den har elektrisk ladede partikler, det vil si ionisert. Det er derfor varme gasser.
Materiale i plasmatilstand er veldig vanlig i verdensrommet og utgjør faktisk 99% av dets observerbare materie. Imidlertid er plasmatilstanden også naturlig reprodusert i noen terrestriske fenomener. Det kan også produseres kunstig for forskjellige bruksområder.
For eksempel er det plasma i solen, stjernene og tåken. Den er også til stede i polare nordlys, i lyn og i den såkalte San Telmo-brannen. Når det gjelder deres kunstige produksjon, er noen eksempler plasma-TV-er, lysrør og plasmalamper.
De egenskaper ved plasmatilstand De er:
- Den mangler definert form og volum.
- Partiklene er ionisert.
- Den mangler elektromagnetisk balanse.
- Det er en god elektrisk leder.
- Det danner filamenter, lag og stråler når det utsettes for et magnetfelt.
Det kan interessere deg:
- Solid tilstand
- Flytende tilstand
- Gassform
- Plasma-tilstand
Endringer i tilstandene i saken
Endring av tilstander av materie er prosesser som tillater materiellets romlige struktur å endre seg fra en tilstand til en annen. De avhenger av variasjoner i miljøforhold som temperatur og / eller trykk.
Tatt i betraktning de grunnleggende tilstandene til materie, er endringene i materiens tilstand: størkning, fordampning, fusjon, sublimering, omvendt sublimering, ionisering og deionisering.
Smelting eller smelting. Det er endringen fra fast tilstand til flytende tilstand. Det oppstår når det faste stoffet utsettes for høyere temperaturer enn vanlig, til det smelter. Det oppstår fordi de høye temperaturene som det faste stoffet utsettes for, får partiklene til å skille seg mer og bevege seg lettere.
Størking. Størking er endringen fra flytende tilstand til fast tilstand. Når temperaturen på en væske synker, begynner partiklene å nærme seg hverandre og bevegelsen mellom dem blir redusert. Når de når frysepunktet, blir de til fast stoff.
Fordampning. Fordampning er endringen fra flytende tilstand til gassform. Det oppstår når temperaturen stiger på en fornuftig måte, som bryter samspillet mellom partiklene. Dette forårsaker separasjon og økt bevegelse, noe som gir gass.
Kondensasjon. Kondens er endringen fra gassform til flytende tilstand. Når temperaturen synker og / eller trykket stiger, mister gasspartiklene litt mobilitet og kommer nærmere hverandre. Denne tilnærmingen forklarer overgangen fra gass til væske.
Sublimering. Sublimering er endringen fra fast tilstand til gassform uten å gå gjennom flytende tilstand. Det forekommer for eksempel i naftalen-sfærer. Disse kulene som brukes til å holde møll borte fra skap har egenskapen til å falme seg over tid. Dette betyr at de går fra fast til gassform uten å gå gjennom flytende tilstand.
Omvendt sublimering. Det kalles invers sublimering, regressiv sublimering, avsetning eller krystallisering for å endre seg fra gassform til fast stoff på en direkte måte.
Ionisering Ionisering er endringen fra gass til plasma, som skjer når gasspartikler er elektrisk ladet, noe som er mulig når en gass blir oppvarmet.
Avionisering Deionisering består av passasjen fra plasmatilstand til gassform. Det er derfor den motsatte prosessen med ionisering.
Deretter presenterer vi en tabell som oppsummerer endringene i materien og viser et eksempel for hver enkelt.
| Prosess | Statusendring | Eksempel |
|---|---|---|
| Fusjon | Fast til væske. | Tiner. |
|
Størking | Flytende til fast. | Is. |
| Fordampning | Flytende til gassformig. | Vanndamp. |
| Kondensasjon | Gass til væske. | Regn. |
| Sublimering | Fast til gassformig. | Tørris. |
| Omvendt sublimering | Gass til solid. | Snø. |
| Ionisering | Gasformig til plasma. | Neon skilt. |
| Avionisering | Plasmatiske til gassformige. | Røyken som skyldes slukk en flamme. |
Det kan interessere deg:
- Endringer i tilstanden til saken
- Fordampning
- Kokende
Nye tilstander av materie
For tiden har vitenskapelige undersøkelser funnet nye tilstander for aggregering av materie gjennom kunstige prosedyrer. De mest kjente er basert på temperatur, og er Bose-Einstein-kondensatet, det fermioniske kondensatet og den overlegne tilstanden.
Imidlertid blir andre teorier om mulige tilstander av materie fortsatt studert, slik som Rydberg-molekylet, Quantum Hall-tilstanden, fotonisk materie og dråpe.
Bose-Einstein kondensat (BEC)
Tilstanden kjent som Bose-Einstein-kondensat (BEC) oppstår når visse gasser utsettes for temperaturer nær absolutt null (-273,15 ° C), og når en slik tetthet og frysepunkt at atomer ikke kan beveges.
Det er en tilstand av materie som ble kunstig oppnådd i 1995. Siden den gang er den også kjent som den femte tilstanden av materie.
Et eksempel på BEC er materialer med superledningsevne, det vil si at de kan overføre elektrisitet uten å utøve motstand og uten å miste energi.
De kjennetegn ved kondensert tilstand av Bose-Einstein er:
- Partiklene er bosoner.
- Det er bare observerbart på det subatomære nivået.
- Den presenterer superledningsevne (null elektrisk motstand).
- Dens minste energitilstand er kjent som grunntilstand.
Fordyp deg i: Bose-Einstein konsensusstatus
Grev av Fermi
Fermi-kondensat eller fermionisk kondensat er en der saken er overflødig, det vil si at den ikke har noen grad av viskositet. Oppførselen til den fermioniske tilstanden ligner en bølge i stedet for en partikkel. Det er relatert til staten Bose-Einstein.
De egenskapene til den fermioniske kondensatoren De er:
- Partiklene er fermioner (og ikke bosoner).
- Det forekommer i temperaturer nær absolutt null.
- Dens stabilitet varer i veldig kort tid.
Super solid
Supersolid er en tilstand der materie er arrangert i rommet med egenskapene til en superfluid. Først i 2017 ble det funnet klare bevis for dens eksistens. Det er fortsatt under etterforskning, i likhet med andre hypotetiske tilstander.
Se også:
- Egenskaper av materie
- Intensive og omfattende egenskaper av materie
