Agregatno stanje tvari

Supstanca - Realna kombinacija čestica vezanih za hemijske veze i one pod određenim uvjetima u jednoj od zbirnih stanja pod određenim uvjetima. Svaka supstanca sastoji se od skupa vrlo velikog broja čestica: atomi, molekula, jona koji se mogu kombinirati jedni s drugima u saradnicima, koji se nazivaju i agregatima ili klasterima. Ovisno o temperaturi i ponašanju čestica u saradnicima (međusobnim rasporedom čestica, njihov broj i interakcija u saradniku, kao i raspodjelu saradnika u prostoru i njihovu interakciju između sebe) supstanci mogu biti u dvije glavne zbirne države - kristalni (čvrsti) ili gasoviti, i u tranzicionim agregatnim državama - amorfna (čvrsta), tečni kristal, tečnost i isparavanje.Čvrsti, tečni kristalni i tečni zbirni stavovi su kondenzirani, a pare i gasovito - vrlo ispušteno.

Faza - Ovo je kombinacija homogenih mikroelanda koje karakterizira istim naručivanjem i koncentracijom čestica i zaključuje se u makroskopskom obimu supstancije ograničene površinom dijela. U takvom razumijevanju faze karakteristične samo za tvari u kristalnim i gasovitim stanjima, jer Ovo su homogene agregatne države.

Metafaza - Ovo je kombinacija heterogenih mikroelanda, razlikujući od jednog drugog stepena naručivanja čestica ili njihove koncentracije i zatvorenika u makroskopskom obimu supstance ograničene površinom dijela. U takvom razumijevanju metafaze karakteristične samo za tvari koje se nalaze u nehomogenim tranzicijskim zrnjskim stanjima. Različite faze i metafaze mogu se miješati međusobno, formirati jednu agregatnu državu, a zatim ne postoji površina dijela između njih.

Obično ne dijele koncepte "glavnih" i "prolaznih" agregatnih država. Pojmovi "agregatnog stanja", "faza" i "mezofaza" često se koriste kao sinonimi. Preporučljivo je razmotriti pet mogućih agregatnih država za stanje tvari: Čvrsta, tečni kristal, tečnost, pare, gasovito.Prijelaz jedne faze u drugu fazu naziva se prva i druga fazna tranzicija. Fazni prijelazi prve vrste karakteriziraju:

S promjenom nade u fizičkom veličanstvu koji opisuje stanje tvari (volumena, gustoće, viskoznost itd.);

Specifična temperatura na kojoj se izvodi ova fazna tranzicija

Određena toplinom koja karakterizira ovu tranziciju, jer Intermolekularne veze su rastrgane.

Fazni prijelazi prve vrste primijećeni su prilikom prelaska iz jednog stanja agregata u drugu agregatnu državu. Fazni prijelazi druge vrste primijećeni su kada se uredba čestica mijenja u jednoj agregatnoj stanici karakterizira:

Postepena promjena u fizičkim svojstvima tvari;

Promjena naručivanja čestica supstance pod djelovanjem gradijenta vanjskih polja ili na određenoj temperaturi, nazvana fazna tranzicijska temperatura;

Toplina druge vrste faznih prijelaza jednaka je nuli.

Glavna razlika u fazi prijelaza prve i druge vrste je da u prijelazima prve vrste energija čestica promjena sustava, a u slučaju prelaza drugog smetnja, naručivanje čestica sustava .

Naziva se tranzicija tvari iz čvrstog stanja u tečnost topljenje i karakteriziran talištem. Pozva se prelazak tvari iz tečnosti u stanje pare isparavanje i karakteriziran tačkom ključanja. Za neke tvari s malom molekularne težine i slabom intermolekularnoj interakciji, moguć je direktan prijelaz iz čvrstog stanja u obilaznu tekućinu u obliku pare. Takav tranzicija se zove sublimacija. Svi navedeni procesi mogu teći u suprotnom smjeru: tada se nazivaju zamrzavanje, kondenzacija, desublimacija.

Supstance koje ne razgrađuju kada se topljenje i ključanje mogu ovisiti o temperaturi i pritisku u svim četiri agregatne države.

Solid State

Prilično nisku temperaturu, gotovo sve tvari su u čvrstom stanju. U ovom je stanju udaljenost između čestica tvari uporedive sa dimenzijama samih čestica, što osigurava snažnu interakciju i značajan višak potencijalne energije nad kinetičkom energijom. Pokret čestica čvrstog je ograničen samo beznačajnim fluktuacijama i rotacijama u odnosu na položaj zauzete, a ne postoje progresivni pokret. To dovodi do internog naručivanja na lokaciji čestica. Stoga za čvrste tijela, vlastiti oblik, mehanička čvrstoća, stalna jačina (oni su praktično nekompresivne). Ovisno o stupnju naručivanja čestica, krutosti su podijeljene kristal i amorfna.

Kristalilne tvari karakterišu prisustvo redoslijeda na lokaciji svih čestica. Čvrsta faza kristalnih tvari sastoji se od čestica koje čine homogenu strukturu koju karakteriše stroga ponovljivost iste osnovne ćelije u svim smjerovima. Elementarna ćelija kristala karakterizira trodimenzionalnu frekvenciju na lokaciji čestica, I.E. Njegove kristalne rešetke. Kristalne rešetke klasificiraju se ovisno o vrsti čestica koje čine kristal i o prirodi snaga privlačnosti između njih.

Mnoge kristalne tvari ovisno o uvjetima (temperaturom, pritiskom) mogu imati različitu kristalnu strukturu. Ovaj fenomen se zove Polimorfizam.Dobro poznate polimorfne modifikacije ugljika: grafit, fulrenne, dijamant, karbine.

Amorfne (bezoblične) supstance.Ovo je stanje karakteristično za polimere. Dugi molekuli su lako savijeni i isprepleteni drugim molekulama, što dovodi do nepravilnosti na lokaciji čestica.

Razlika između amorfnih čestica iz kristalnog:

isotropy - samostalnost fizičkih i hemijskih svojstava tijela ili okoline u svim smjerovima, I.E. Neovisnost nekretnina;

nedostatak fiksne tačke topljenja.

Amorfna struktura ima staklo, topljeni kvarc, mnogo polimera. Amorfne tvari su manje stabilne od kristalnog, a samim tim i bilo koji amorfni telo s vremenom može ući u energetski oštro stabilnije stanje - kristallinu.

Tečno stanje

S povećanjem temperature povećava se energija toplinskih oscilacija čestica, a za svaku supstancu postoji temperatura, koja počinju s kojom energija termičkih oscilacija prelazi energiju lijepljenja. Čestice mogu izrađivati \u200b\u200brazličite pokrete, premještajući se u odnosu na odnose jedni s drugima. I dalje ostaju u kontaktu, iako se pokvari ispravna geometrijska struktura čestica - tvar u tekućem stanju. Zbog mobilnosti čestica za tečno stanje, od Brownian pokret, difuzija i volatilnost čestica su karakteristični. Važno svojstvo tečnosti je viskoznost, što karakterizira među masirane sile koje sprečavaju slobodan protok tekućine.

Tečnosti zauzimaju srednji položaj između gasovitih i čvrstih stanja. Više naručene strukture od plina, ali manje od čvrstog.

Paro - i gasoviti status

Paro-gasovitna država se obično ne razlikuje.

Gas - ovo je snažno ispušteni homogeni sustav koji se sastoji od pojedinih molekula, daleko od jedan od drugog, koji se može smatrati jednom dinamičnom fazom.

Parovi - ovo je snažno prazan nehomogeni sistem, koji je mješavina molekula i nestabilnih malih suradnika koji se sastoje od ovih molekula.

Molekularna-kinetička teorija objašnjava svojstva idealnog plina, zasnovanog na sljedećim odredbama: molekuli čine kontinuirani neuredan pokret; Zapremina molekula plina je zanemariv u odnosu na intermolekularne udaljenosti; između plinskih molekula ne primjenjuju se na privlačnost ili odbojnost; Prosječna kinetička energija molekula plina proporcionalna je njenoj apsolutnoj temperaturi. Zbog beznačajne snage intermolekularne interakcije i prisustvo velikog slobodnog obima za plinove, karakteristične: veliku brzinu termičkog kretanja i molekularne difuzije, želja molekula da zauzimaju što veće, kao i velika kompresivnost.

Izolirani plinski fazni sustav karakterizira četiri parametre: tlak, temperatura, jačinu, količina tvari. Odnos između ovih parametara opisan je jednadžbom stanja idealnog plina:

R \u003d 8,31 KJ / MOL - Univerzalna konstanta gasa.

Zimi, voda na površini jezera i rijeka zamrzava se u ledu. Voda za piće ostaje tečna (Sl. 76). Ovdje u isto vrijeme postoje dvije različite stanja vode - čvrsto (led) i tečno (voda). Postoji treća stanja vode - gasoviti: nevidljiva vodena para nalazi se u zraku koji nas okružuje. Na primjeru vode, to vidimo supstance mogu biti u tri agregatne države - kruta, tečna i gasova.

Tečna živa može se vidjeti u rezervoaru termometra. Iznad površine žive su njegovi parovi, koji su gasoviti stanje žive. Na temperaturama -39 ° C Merkur se smrzava, pretvarajući se u čvrsto stanje.

Kiseonik u okolnom zraku je plin. Ali na temperaturi od -193 ° C, pretvara se u tečnost. Hlađenje ove tečnosti na -219 ° C, dobivamo čvrst kiseonik.

I naprotiv, željezo u normalnim uvjetima čvrsto. Međutim, na temperaturi od 1535 ° C željezo se topi i pretvara se u tečnost. Iznad rastopljenih žlijezda bit će gas - parovi od željezne atome.

Svojstva supstance u raznim agregatnim stanjima su različite.

Čvrst U normalnim uvjetima teško je komprimirati ili istegnuti. U nedostatku vanjskih utjecaja zadržava svoj oblik i volumen.

Tečnost Lako mijenja svoj oblik. U normalnim uvjetima potrebno je oblik plovila u kojem je (Sl. 77). Ali u stanju besteži (na primjer, u orbitalnoj svemirskoj stanici), tečnost karakteriše vlastiti - sferni - obrazac. Male kapljice za kišu imaju sferni oblik (oblik lopte).

Svojstvo tečnosti lako je promijeniti svoj obrazac uzima u obzir kada je posuđe napravljeno od rastopljenog stakla (Sl. 78).

Oblik tečnosti se lako mijenja, ali teško je to promijeniti. Opis jednog povijesnog iskustva je sačuvan, u kojem se voda pokušala stisnuti na ovaj način. Izliven je u vodeću loptu i lopta je bila zapečaćena tako da se voda ne može izliti prilikom komprimiranja. Nakon toga udarali su u vodeću kuglu teškim čekićem. I šta? Voda se nije stisnula zajedno sa loptom, ali procurila je kroz zidove.

Dakle, tečnosti lako mijenjaju svoj obrazac, ali zadržavaju svoj volumen.

Gas Nema vlastiti volumen i nema svoj oblik. Uvijek ispunjava cijeli kontejner koji mu je pružen.

Za istraživanje svojstava gasova, nije potrebno imati gas koji ima boju. Zrak, na primjer, je tup, a mi ne vidimo. Ali sa brzim pokretom, biti na prozoru automobila ili vozova, a kad vjetar duva, primjećujemo prisustvo zraka oko nas. Može se naći uz pomoć eksperimenata.

Spustite staklo obrnuto naopako u vodi - voda neće napuniti čašu, jer će zrak ostati u njemu. Ako spustite lijevak u vodu povezanu gumenim crijevom sa staklenim cijevi (Sl. 79), a zatim će zrak početi ostaviti. Volumen plina može se promijeniti. Klikom na gumenu kuglu primjetno ćemo smanjiti količinu zraka koji se nalazi na kugli.

Jednom u nekoj posudi ili sobi, gas ih ispunjava u potpunosti, uzimajući i njihov oblik i volumen.

1. U kojoj tri agregatne države može biti bilo koja supstanca? Dajte primjere. 2. Tijelo zadržava svoj volumen, ali lako mijenja obrazac. Koje je stanje ovo telo? 3. Tijelo zadržava svoj oblik i jačinu. Koje je stanje ovo telo? 4. Što možete reći o obliku i količini plina?

Stanje agregacije - Ovo stanje supstance na određenom temperaturnom rasponu i pritisku karakterizira svojstva: sposobnost (čvrsta) ili nesposobnost (tekućina, plina) za održavanje volumena i oblika; Prisutnost ili odsutnost duge opsega (čvrste) ili u blizini (tečnog) narudžbe i drugih svojstava.

Supstanca može biti u tri agregatne države: čvrste, tečne ili gasoviti, trenutno objavljuju dodatnu plazmu (jonsko) stanje.

U gasovit Stanje Udaljenost između atoma i molekula tvari je velika, sile interakcije su male i čestice, haotično kretanje u svemiru, imaju veliku kinetičku energiju koja prelazi potencijalnu energiju. Materijal u gasovitim stanju nema ni njen oblik ili volumen. Gas ispunjava sve dostupni prostor. Ovo je stanje tipično za tvari sa niskom gustoćom.

U tečnost Stanje je sačuvano samo susjedni nalog atoma ili molekula, kada se povremeno javljaju odvojeni odjeljci s naručenim rasporedom atoma u količini tvari, ali nedostaje i međusobna orijentacija ovih web lokacija. Blizina je reda nestabilna i pod djelovanjem toplinskih fluktuacija atoma može ili ponovo nestati ili se pojaviti. Tekući molekuli nemaju određeni položaj, a istovremeno, potpuna sloboda kretanja nije dostupna. Materijal u tečnom stanju nema svoj oblik, ostaje samo jačina zvuka. Tečnost može uzimati samo zapreminu plovila, ali slobodno prepusti cijelu površinu plovila. Tekuće stanje se obično smatra srednjim između krutih i plina.

U čvrst Supstanca je redoslijed rasporeda atoma postaje strogo definiran, naravno, naređene snage interakcije čestica međusobno su uravnotežene, stoga tijela zadržavaju svoj oblik i volumen. Prirodno naručeni aranžman atoma u prostoru karakterizira kristalno stanje, atomi čine kristalnu rešetku.

Čvrsta tijela imaju amorfnu ili kristalnu strukturu. Za amorfan Tijela su karakteristične samo susjedne naloge na lokaciji atoma ili molekula, haotičnog rasporeda atoma, molekula ili jona u prostoru. Primjeri amorfnih tijela su staklo, nagib, var, izvana u čvrstom stanju, mada u stvari polako teku, poput tečnosti. Određeno talište u amorfnim tijelima, za razliku od kristalne, br. Amorpna tijela zauzimaju srednji položaj između kristalnih čvrstih tijela i tečnosti.

Većina čvrstih tvari ima kristal Strukturu koju karakteriše naređeni raspored atoma ili molekula u prostoru. Za kristalnu strukturu, dugotrajni postupak karakteriše kada se elementi strukture povremeno ponavljaju; Sa niskim redoslijedom, nema ispravnog ponavljanja. Karakteristična karakteristika kristalnog tijela je sposobnost sačuvanja obrasca. Znak savršenog kristala, od kojih je model prostorne rešetke, je nekretnina simetrije. Pod simetrijom se shvaća kao teorijska sposobnost kristalne rešetke čvrstog tijela da se sama kombinira sa ogledalom odraz svojih tačaka iz određene ravnine, nazvane avionima simetrije. Simetrija vanjskog obrasca odražava simetriju unutarnje strukture kristala. Kristalna struktura ima, na primjer, svi metali za koje su dvije vrste simetrije karakteristične: kubična i šesterokutna.

U amorfnim strukturama s neurednom raspodjelom atoma, imanja supstance u različitim smjerovima ista su, to su izotropske tvari (amorfne) tvari.

Za sve kristale anisotropy se odlikuje. U kristalima udaljenosti između atoma naređuju se, ali u različitim smjerovima stupanj ubacudnosti može biti nejednako, što dovodi do razlike u svojstvima kristalne tvari u različitim smjerovima. Naziva se ovisnost svojstava tvari kristala iz smjera u njenoj rešetki anisotropy Nekretnine. Anisotropy se manifestuje prilikom mjerenja fizičkih i mehaničkih i drugih karakteristika. Postoje nekretnine (gustoća, toplinski kapacitet), neovisni o smjeru u kristalu. Većina karakteristika ovisi o izboru smjera.

Izmjerna svojstva mogu imati svojstva koja imaju određeni materijalni volumen: dimenzije - od nekoliko milimetara do desetina centimetara. Ovi objekti sa strukturom, identičnom kristalnom ćelijom, nazivaju se pojedinačnim kristalima.

Anisotropija nekretnina očituje se u pojedinačnim kristalima i praktično je odsutan u polikristalnoj tvari koja se sastoji od pluralnosti malih haotičnih orijentiranih kristala. Stoga se polikristalne tvari nazivaju kvaziizotropno.

Kristalizacija polimera čiji se molekule mogu naložiti naređenim sa formiranjem supramolekularnih struktura u obliku paketa, klubova (globul), fibrila itd., Javlja se u određenom rasponu temperature. Složena struktura molekula i njihovih agregata određuje specifičnosti ponašanja polimera prilikom zagrijavanja. Ne mogu se preseliti u tekućinu niske viskoznosti, nemaju gasovitu državu. U čvrstom obliku polimeri mogu biti u staklenim, visoko elastičnim i viskoznim državama. Polimeri s linearnim ili razgranatim molekulima mogu se mijenjati iz jedne na drugu državu, koji se očituje u procesu deformacije polimera. Na slici. 9 prikazuje ovisnost deformacije na temperaturi.

Sl. 9 termomehanička amorfna polimerna krivulja: t. C, t. t, T. P - temperature tranzicije stakla, fluidnost i rana hemijska raspadanje; I - III - zone staklene, visoko elastične i viskoznete države; Δ. l.- Deformacija.

Prostorna struktura lokacije molekula određuje samo stakleno stanje polimera. Na niskim temperaturama svi polimeri su elastično deformirani (Sl. 9, zona I.). Iznad temperature prijelaznog stakla t. C Amorfni polimer s linearnom strukturom prelazi u visoko elastičnu državu ( zona II.), a njegova deformacija u staklenim i visoko elastičnim državama je reverzibilna. Grijanje iznad temperature t. T prevodi polimer u viskozno stanje ( zona III.). Deformacija polimera u viskoznom stanju je nepovratna. Amorfni polimer sa prostorne (mrežom, šivanom) strukturom nema viskozno stanje, temperaturno područje visoko elastične države širi se na temperaturu raspadanja polimera t. R. Takvo ponašanje karakteristično je za materijale gumenog tipa.

Temperatura tvari u bilo kojoj zbirnom stanju karakterizira prosječnu kinetičku energiju svojih čestica (atoma i molekula). Ove čestice u tijelima imaju u glavnoj kinetičkoj energiji oscilatornih pokreta u odnosu na ravnotežni centar, gdje je energija minimalna. Kada se postigne određena kritična temperatura, čvrsti materijal gubi snagu (stabilnost) i rastopljena, a tečnost se pretvara u parove: cjevovoda i isparava. Ove kritične temperature se tope i ključajuće temperature.

Kada se kristalni materijal zagrijava na određenoj temperaturi molekule, molekula se kreće tako snažno da su krute veze u polimeru poremećene i kristali su uništeni - uđite u tekuće stanje. Temperatura u kojoj su kristali i tečnost u ravnoteži nazivaju kristalno talište ili tečno učvršćeno mjesto. Za jod, ta temperatura je 114 o C.

Svaki hemijski element ima pojedinu talište. t. Pl, dijeljenje postojanja čvrstog i tečnosti i tačke ključanja t. Kip, što odgovara prijelazu tečnosti u plin. Na tim temperaturama supstance su u termodinamičkoj ravnoteži. Promjena u agregatnom stanju može biti popraćena promjenom skakanja u slobodnoj energiji, entropiji, gustoći i drugim fizičke količine.

Opisati različite države u fizika koristi širi koncepttermodinamička faza. Pojave koji opisuju prijelaze iz jedne faze na drugu nazivaju se kritičnim.

Pri zagrijavanju tvari pretrpaju fazne transformacije. Bakar prilikom topljenja (1083 o c) pretvara se u tečnost u kojoj atomi imaju samo narudžbu u blizini. Uz pritisak od 1 bankomata, bakar kuha na 2310 ° C i pretvara se u gasoviti bakar sa nasumičnim smještenim bakrenim atomima. Na tački zasićenog para kristala i tečnosti su jednaki.

Materijal je uglavnom sistem.

Sistem - Grupa supstanci United fizičkihemijske ili mehaničke interakcije. Faza Naziva homogeni dio sistema odvojen od ostalih dijelova fizičke granice dijela (u livenom željeznu: grafit + gvožđe žitarice; u ledenoj vodi: led + voda).Komponente Sistemi su različite faze koje formiraju ovaj sistem. Komponente sistema - To su tvari koje formiraju sve faze (kompozitni dijelovi) ovog sistema.

Materijali koji se sastoje od dvije ili više faza su raspršensistemi. Raspršivački sustavi odvojeni su zlom, što ponašanje podsjeća na ponašanje tečnosti, a gelovi s karakterističnim svojstvima krutih tvari. U disperzijskom medija u pepelu u kojem je supstanca distribuirana tečna, u gelima prevladava čvrsta faza. Gelovi su polukristalni metal, beton, otopina želatina u vodi na niskim temperaturama (na visokoj temperaturi, Gelatin ide u sol). Hidrosula se naziva disperzijom u vodi, aerosol - disperzija u zraku.

Dijagrami statusa.

U termodinamičkom sustavu svaka faza karakterišu parametri poput temperature T., koncentracija sa i pritisak R. Da biste opisali fazne transformacije, koristi se jedna energetska karakteristika - besplatna energija GIBBS-a Δg. (Termodinamički potencijal).

Termodinamika kada opisuju transformacije ograničene su na razmatranje statusa ravnoteže. Ravnotežni uvjet Termodinamički sistem karakteriše nepromjenjivost termodinamičkih parametara (temperatura i koncentracija, jer u tehnološkoj obradi R\u003d Const) na vrijeme i odsustvo energetskih tokova i tvari u njemu - sa stalnim vanjskim uvjetima. Fazna ravnoteža - ravnotežna stanja termodinamičkog sistema koja se sastoji od dvije ili više faza.

Za matematički opis uvjeta ravnoteže sustava postoji pravilo fazeGibbs izveden. Veže broj faze (f) i komponenti (k) u ravnotežnom sistemu sa varijancom sustava, I.E., broj termodinamičkih stupnjeva slobode (C).

Broj termodinamičkih stupnjeva slobode (varijabilnosti) sustava je broj neovisnih varijabli kao unutarnji (hemijski sastav faze) i vanjski (temperatura), koji se mogu dati raznim proizvoljnim (u nekom intervalu) tako da nove faze) ne nestaju i ne nestaju.

Gibbs fazna jednadžba:

C \u003d K - F + 1.

U skladu s ovim pravilom u sustavu dvije komponente (k \u003d 2), moguce su sljedeće varijante slobode:

Za jednofaznu državu (F \u003d 1) C \u003d 2, I.E. možete promijeniti temperaturu i koncentraciju;

Za dvofaznu državu (F \u003d 2) C \u003d 1, I.E. možete promijeniti samo jedan vanjski parametar (na primjer, temperaturu);

Za trofaznu državu broj stupnjeva slobode je nula, tj. Nemoguće je promijeniti temperaturu bez ometanja ravnoteže u sustavu (sistem je nevarijski).

Na primjer, za čisti metal (k \u003d 1) tijekom kristalizacije, kada postoje dvije faze (f \u003d 2), broj diploma slobode je nula. To znači da se temperatura kristalizacije ne može izmijeniti dok se proces ne završi i jedna faza će ostati - čvrsti kristal. Nakon završetka kristalizacije (F \u003d 1), broj slobodnih stupnjeva je 1, tako da je moguće promijeniti temperaturu, odnosno hlađenje čvrstog, bez narušavanja ravnoteže.

Ponašanje sistema, ovisno o temperaturi i koncentraciji, opisano je statusnim dijagramom. Dijagram stanja vode je sustav sa jednom komponentom H 2 o, stoga najveći broj faza, koji mogu biti u isto vrijeme u ravnoteži, jednak tri (Sl. 10). Ove tri faze su tečna, led, pare. Broj slobode slobode u ovom slučaju je nula, i.e. Nemoguće je promijeniti niti pritisak niti temperaturu tako da nijedna faza ne nestane. Običan led, tekuća voda i vodena para može postojati u ravnoteži istovremeno po pritisku od 0,61 kPa i temperaturom od 0,0075 ° C. Točka suživota tri faze naziva se trostrukom tačkom ( O.).

Krivulja OS. Razdvaja područja pare i tekućine i ovisnost je pritiska zasićene vodene pare na temperaturi. OS krivulja pokazuje da su međusobno povezane vrijednosti temperature i tlaka u kojem su tečna voda i voda u ravnoteži jedna s drugom, tako da se naziva ravnotežnom krivuljom tečnosti ili krivulja ključanja.

Slika 10 Dijagram statusa vode

Krivulja OV Razdvaja tečno područje sa ledenog područja. To je ravnotežna krivulja čvrstog stanja - tečna i nazvana krivulja topljenja. Ova krivulja prikazuje one međusobno povezane parove temperature i vrijednosti tlaka u kojima su ledena i tečna voda ravnoteže.

Krivulja OA. Naziva se sublimacijska krivulja i pokazuje međusobno povezane parove vrijednosti tlaka i temperature u kojima su i ledene i vodene pare u ravnoteži.

Dijagram statusa je vizualni način predstavljanja područja postojanja različitih faza ovisno o vanjskim uvjetima, na primjer, pritisku i temperaturi. Dijagrami statusa aktivno se koriste u materijalnoj nauci u različitim tehnološkim fazama dobivanja proizvoda.

Tečnost se razlikuje od čvrstog kristalnog tijela s malim vrijednostima viskoznosti (unutarnje trenje molekula) i visokih vrijednosti prinosa (vrijednost, obrnuto viskoznost). Tečnost se sastoji od raznih molekula jedinica, unutar kojih se čestice nalaze u određenom redoslijedu, poput narudžbe u kristalima. Priroda strukturnih jedinica i međuograne interakcije određuje svojstva tečnosti. Tekuće razlike: monomonski (ukapljeni plemeniti plinovi), molekularna (voda), jonska (rastane soli), metalni (rastopljeni metali), tečni poluvodiči. U većini slučajeva tečnost nije samo agregatna stanja, već i termodinamička (tečna) faza.

Tečne tvari najčešće predstavlja rješenja. Rješenjeuniform, ali nije hemijski čista supstanca, sastoji se od rastvorene supstance i otapala (primjeri otapala - vode ili organske otapale: dikloroetan, alkohol, ugljični tetrahlorid itd.), Stoga je to mješavina tvari. Primjer je rješenje alkohola u vodi. Međutim, rješenja su također mješavine gasovitih (na primjer, zraka) ili čvrste (metalne legure) supstance.

Kada se ohlade u uvjetima niske stope formiranih centara kristalizacije i snažnog povećanja viskoznosti, može doći do staklene države. Naokrovi su izotropni čvrsti materijali dobiveni superkoliziranjem ironganskih i organskih spojeva.

Poznato je mnoge tvari, čija se tranzicija iz kristalnog stanja u izotropnu tekućinu provodi kroz srednju tekućinu kristalno stanje. Karakteristično je za tvari čiji molekuli imaju oblik dugih šipki (štapića) sa asimetričnom strukturom. Takve fazne tranzicije praćene termičkim efektima uzrokuju promjenu skakača, optičke, dielektrične i druge svojstva.

Tečni kristaliTečnost, može uzimati oblik izduženog pada ili plovila, imati veliku fluidnost, sposobna za spajanje. Bili su široko korišteni u različitim oblastima nauke i tehnologije. Njihova optička svojstva vrlo su ovisna o malim promjenama u vanjskim uvjetima. Ova se funkcija koristi na elektro-optičkim uređajima. Konkretno, tečni kristali koriste se u proizvodnji elektroničkih satova, vizuelne opreme itd.

Glavne agregatne države su plazma- djelomično ili potpuno jonizirani plin. Prema načinu formiranja, razlikuju se dvije vrste plazme: termički, koji se javljaju do visokih temperatura i gasoviti, rezultirajući električnim pražnjenjem u plinskom okruženju.

Plastohemijski procesi zauzeli su izdržljivo mjesto u nizu industrija. Koriste se za rezanje i zavarivanje vatrostalnih metala, sintezu različitih supstanci, izvori svjetlosti plazmom široko se koriste, obećavajući primjenu plazme u termonuklearnim elektranama itd.

Uvođenje

1.ABegate State of tvari - plin

2.gregato stanje tvari - tečno

3.ABegate Stanje tvari - čvrsto

4. Računovodstveno stanje tvari - plazma

Zaključak

Spisak polovne književnosti

Uvođenje

Kao što je poznato, mnoge supstance u prirodi mogu biti u tri države: kruta, tečna i plinovita.

Interakcija čestica supstanci u tvrdom stanju je interakcija čestica materije. Udaljenost između molekula je približno jednaka vlastitim veličinama. To dovodi do dovoljno jake interakcije koja praktično lišava čestice sposobnosti za pomicanje: kolebne su za neki ravnotežni položaj. Oni zadržavaju oblik i volumen.

Svojstva tečnosti takođe se objašnjavaju njihovom strukturom. Čestice supstance u tekućinama djeluju manje intenzivno nego u krutima, pa mogu skočiti svoju lokaciju - tečnosti ne zadržavaju svoj oblik - oni su tekućine.

Gas je zbirka molekula, nasumično se kreću u svim smjerovima neovisno jedan od drugog. Gasovi nemaju svoj oblik, zauzimaju čitav volumen koji im je pružen i lako komprimirati.

Postoji još jedno stanje tvari - plazma.

Svrha ovog rada je razmotriti postojeće zbirne stanja supstancije, da identificiraju sve svoje prednosti i nedostatke.

Da biste to učinili, potrebno je postići i razmotriti sljedeće zbirne vene:

2. Fluide

3. Čvrsti

3. Ukupna stanja tvari je čvrsta

Čvrsta, Jedna od četiri agregatne države koje se razlikuju od ostalih agregativnih država (tečnosti, gasovi, plazma) Stabilnost oblika i karaktera termičkog pokretanja atoma koji čine male oscilacije u blizini odredbi ravnoteže. Uz kristalno stanje T. t. Postoji amorfna država, uključujući stakleno stanje. Kristali karakterišu daleko narudžbu na lokaciji atoma. U amorfnim tijelima nema dalekog reda.

Sva materija može postojati u jednoj od četiri vrste. Svaki od njih je određeni agregatni stag tvari. U prirodi zemljišta, samo je jedan predstavljen odmah u tri od njih. Ovo je voda. Lako je vidjeti i ispariti, rastopiti i teško. To je, parna, voda i led. Naučnici su naučili da menjaju agregatne stanja supstancije. Najveća složenost za njih je samo plazma. Za ovo stanje su potrebni posebni uslovi.

Šta je, šta zavisi i kako je okarakterisano?

Ako je tijelo prelazilo u još jedan agregatni vrh tvari, to ne znači da se nešto drugo pojavilo. Supstanca ostaje ista. Ako tekućina ima molekule vode, tada će biti isti u par sa ledom. Samo se njihova lokacija, brzina kretanja i snage interakcije međusobno mijenjaju.

Prilikom proučavanja teme "Agregatne države (razred 8)" smatraju se samo tri od njih. Ovo je tečnost, plin i čvrst. Njihove manifestacije ovise o fizičkim uvjetima okoliša. Karakteristike ovih država prikazane su u tabeli.

Naziv agregatnog stanja	čvrst	tečnost	gas
Njegova svojstva	Štedi oblik sa volumenom	ima stalnu količinu, uzima oblik plovila	nema trajnu količinu i oblike
Molekule	u čvorovima kristalne rešetke	jadan	haotično
Udaljenost između njih	uporedivo sa dimenzijama molekula	približno jednak veličini molekula	znatno više od njihove veličine
Kako se molekuli kreću	ustručavajte se blizu čvora rešetke	ne prelazite sa mjesta ravnoteže, ali ponekad prave velike skokove	retki sudar
Kako komuniciraju	uvelike privlačiti	uvelike privući jedni druge	ne privlačite, odbojne sile se manifestuju pri udaranju

Prvi Stanje: čvrsto tijelo

Njegova temeljna razlika od drugih je da molekuli imaju strogo definirano mjesto. Kada razgovaraju o čvrstom stanju sa solidnom agregatom, tada najčešće znače kristale. U njima je rešetkalna struktura simetrična i strogo periodična. Stoga uvijek ostaje kako se tijelo ne bi širilo. Oscilotorno kretanje molekula tvari nije dovoljno da uništi ovu rešetku.

Ali postoje i amorfna tijela. Nemaju strogu strukturu na lokaciji atoma. Mogu biti bilo gdje. Ali ovo je mjesto stabilno kao u kristalno tijelu. Razlika između amorfnih tvari iz kristala u činjenici da nemaju određenu tačku topljenja (stvrdnjavanje) i oni su svojstvene fluidnosti. Svijetli primjeri takvih tvari: staklo i plastika.

Drugi uslov: tečna

Ovaj agregatni stju supstanci je križ između krute i plina. Stoga, kombinira neke nekretnine iz prve i druge. Dakle, udaljenost između čestica i njihova interakcija slična je onome što je bilo u slučaju kristala. Ali evo lokacije i pokreta bliže gasu. Stoga se oblik tekućine ne čuva, već se širi duž plovila u kojem je nanit.

Treće stanje: plin

Za nauku pod nazivom "Fizika" agregatno stanje u obliku plina nije na poslednjem mestu. Uostalom, studira okolni svijet, a zrak je vrlo čest u njemu.

Značajke ove države sastoje se od činjenice da su interakcijske snage između molekula praktično odsutne. To objašnjava njihov slobodni pokret. Zbog kojeg gasovna supstanca ispunjava cijeli volumen koji mu je pružena. Štaviše, možete prevesti samo u ovo stanje, morate samo povećati temperaturu za željenu vrijednost.

Četvrto stanje: plazma

Ovaj agregatni vrh supstance je plin koji je u potpunosti ili djelomično joniziran. To znači da je u njemu broj negativnih i pozitivno nabijenih čestica gotovo isti. Postoji takva situacija kada se plin zagrijava. Zatim je oštar ubrzanje procesa toplotne ionizacije. Leži u činjenici da su molekuli podijeljeni u atome. Potonji se zatim pretvori u jone.

U okviru svemira, ova je država vrlo česta. Jer ima sve zvijezde i okruženja između njih. U granicama Zemljine površine javlja se izuzetno rijetko. Ako ne računate ionosferu i solarni vjetar, plazma je moguća samo za vrijeme grmljavine. U bljeskovima munje stvorene su takvi uvjeti u kojima atmosferski plinovi idu u četvrto stanje supstancije.

Ali to ne znači da plazma nije stvorena u laboratoriji. Prvo što je uspjelo reproducirati je pražnjenje plina. Sada plazma ispunjava svjetiljke i neonski oglašavanje.

Kako je tranzicija između država?

Da biste to učinili, stvorite određene uvjete: stalni pritisak i određenu temperaturu. U ovom slučaju, promjena agregatnih stanja tvari praćena je oslobađanjem ili apsorpcijom energije. Štaviše, ovaj tranzicija se ne javlja lagano i zahtijeva određene troškove vremena. Tokom ovog vremena uslovi moraju biti nepromijenjeni. Tranzicija se javlja istovremeno postojanje tvari u dva hipostaza, koja podržava toplotnu ravnotežu.

Prva tri stanja supstance mogu protumačiti jednu drugom. Postoje direktni procesi i obrnuto. Imaju takva imena:

• topljenje (od krutog u tečnosti) i kristalizacija, na primjer, topljenje leda i očvršćene vode;
• isparavanje (iz tečnosti u gasovitom) i kondenzacija, primjer je isparavanje vode i dobivanje ga od pare;
• sublimacija (od krutog u gasovitom) i desublimacijaNa primjer, isparavanje suve arome za prvu od njih i uzorke mraza na čaši u sekundu.

Fizika topljenja i kristalizacije

Ako se čvrsta zagrijava, zatim na određenoj temperaturi, naziva se temperatura topljenja Specifična supstanca počet će promjena stanja agregata, koja se naziva topljenje. Ovaj proces dolazi sa apsorpcijom energije koja se zove količina topline I označava pismo TUŽILAC WHITING - PITANJE:. Da biste ga izračunali, morat ćete znati specifična toplina topljenjašto se označava λ . A formula uzima takav izraz:

Q \u003d λ * mgdje je m masa supstanci koja je uključena u topljenje.

Ako se pojavi obrnuto postupak, i.e. tečna kristalizacija, tada se uvjeti ponavljaju. Jedina razlika je da se energija dodjeljuje, a znak "minus" se pojavljuje u formuli.

Fizika razne i kondenzacije

Uz nastavak grijanja tvari, postepeno će se približiti temperaturi na kojoj će početi njezina intenzivna isparavanja. Ovaj proces se naziva isparavanjem. Ponovno ga karakteriše apsorpcija energije. Samo za svoj izračun želite znati specifična toplina isparavanja r.. A formula će biti takva:

Q \u003d r * m.

Obrnuti proces ili kondenzacija javlja se s raspodjelom iste količine topline. Stoga se formula ponovo pojavljuje minus.