Vysvetľujeme, čo sú a aké sú stavy agregácie hmoty. Pevné, kvapalné, plynné a plazmové skupenstvo.
Hmota v pevnom stave má svoje častice veľmi blízko seba.Aké sú stavy hmoty?
Stavy hmoty sú rôzne fázy resp agregačné stavy v ktorom sa záležitosť známy, buď čisté látky alebo zmesi. Stav agregácie látky závisí od typu a intenzity väzbových síl, ktoré existujú medzi jej látkami. častice (atómov, molekuly, ióny, atď.). Ďalšími faktormi, ktoré ovplyvňujú stav agregácie, sú teplota a tlak.
Najznámejšie stavy hmoty sú tri: pevné, kvapalné a plynné, aj keď existujú aj iné menej časté, ako napríklad plazmatické a iné formy, ktoré sa v našom prostredí prirodzene nevyskytujú, ako sú fermionické kondenzáty. Každý z týchto stavov má iné fyzikálne vlastnosti (objem, plynulosť, výdrž, okrem iného).
Zmeny v stavoch veci
Úprava podmienok teplota Y Tlakstav agregácie látky sa môže zmeniť, ale jej chemické vlastnosti zostanú rovnaké. Napríklad môžeme variť Voda aby prešiel z kvapalného do plynného skupenstva, ale vodná para Výsledný produkt bude stále tvorený molekulami vody.
Transformačné procesy fáz hmoty sú zvyčajne reverzibilné a najznámejšie sú tieto:
- Odparovanie. Je to proces, ktorým sa zavádzaním kalorická energia (teplo) sa časť hmoty kvapaliny (nie nevyhnutne celá hmota) premení na plyn.
- Varenie resp odparovanie. Je to proces, pri ktorom sa dodávaním tepelnej energie celá hmota kvapaliny premení na plyn. K fázovému prechodu dochádza, keď teplota stúpne nad bod varu (teplota, pri ktorej sa tlak pary kvapaliny rovná tlaku obklopujúceho kvapalinu, preto sa stáva parou) kvapaliny.
- Kondenzácia. Je to proces, pri ktorom sa plyn odoberaním tepelnej energie premieňa na kvapalinu. Tento proces je v rozpore s vaporizáciou.
- Skvapalnenie. Je to proces, pri ktorom sa veľkým zvýšením tlaku plyn premení na kvapalinu. V tomto procese je plyn tiež vystavený nízkym teplotám, ale to, čo ho charakterizuje, je vysoký tlak, ktorému je plyn vystavený.
- Tuhnutie. Je to proces, pri ktorom sa zvýšením tlaku môže kvapalina premeniť na pevnú látku.
- Zmrazovanie. Je to proces, pri ktorom sa kvapalina odoberaním tepelnej energie mení na pevnú látku. K fázovému prechodu dochádza, keď teplota nadobudne hodnoty nižšie ako bod tuhnutia kvapaliny (teplota, pri ktorej kvapalina tuhne).
- Fusion. Je to proces, pri ktorom sa dodávaním tepelnej energie (tepla) môže pevná látka premeniť na kvapalinu.
- Sublimácia. Je to proces, pri ktorom sa tuhá látka pri dodávaní tepla premení na plyn bez toho, aby predtým prešla cez kvapalné skupenstvo.
- Depozícia alebo reverzná sublimácia. Je to proces, pri ktorom sa sťahuje teploplyn sa stáva pevnou látkou bez toho, aby najprv prešiel cez kvapalné skupenstvo.
Pevné skupenstvo
Pevné látky majú malú alebo žiadnu tekutosť a nedajú sa stlačiť.
Hmota v pevné skupenstvo má svoje častice veľmi blízko seba, držané pohromade príťažlivými silami veľkej veľkosti. Z tohto dôvodu majú pevné látky určitý tvar, vysokú súdržnosť, vysokú hustota a veľkú odolnosť voči fragmentácii.
Pevné látky majú zároveň nízku alebo žiadnu tekutosť, nedajú sa stlačiť a pri rozbití alebo fragmentácii sa z nich získavajú iné menšie pevné látky.
Existujú dva typy pevných látok podľa ich tvaru:
- Kryštalický. Jeho častice sú usporiadané v bunkách do geometrického tvaru, takže zvyčajne majú pravidelný tvar.
- Amorfné alebo sklovité. Jeho častice sa nezhromažďujú do jedného štruktúru úhľadný, takže jeho tvar môže byť nepravidelný a rôznorodý.
Príklady pevných látok sú: minerály, kovy, kameň, kosti, drevo.
Kvapalný stav
Častice kvapalín sú stále držané pohromade príťažlivými silami, ale oveľa slabšími a menej usporiadanými ako v prípade pevných látok. Kvapaliny preto nemajú pevný a stabilný tvar, ani nevykazujú vysokú súdržnosť a výdrž. Kvapaliny v skutočnosti nadobúdajú tvar nádoby, ktorá ich obsahuje, majú veľkú tekutosť (môžu preniknúť cez malé priestory) a povrchové napätie, vďaka ktorému priľnú k predmetom.
Kvapaliny nie sú veľmi stlačiteľné a s výnimkou vody majú tendenciu sa v prítomnosti chladu sťahovať.
Príklady kvapalín sú: voda, ortuť (napriek tomu, že ide o kov), krv.
Plynné skupenstvo
V prípade plynov sú častice v takom stave rozptýlenia a vzdialenosti, že sa sotva dokážu udržať pohromade. Sila príťažlivosti medzi nimi je taká slabá, že sú v neusporiadanom stave, na ktorý veľmi málo reaguje gravitácia a zaberajú oveľa väčší objem ako kvapaliny a pevné látky, takže plyn bude mať tendenciu expandovať, kým nezaberie celý priestor v ktorej je obsiahnutá.
Plyny nemajú pevný tvar resp objem fixované a v mnohých prípadoch sú bez farby a/alebo bez zápachu. V porovnaní s inými stavmi agregácie hmoty nie sú chemicky reaktívne.
Príklady plynov sú: vzduchu, oxid uhličitý, dusík, hélium.
Stav plazmy
Stav agregácie konkrétnej hmoty sa nazýva plazma, ktorú možno chápať ako ionizovaný plyn, teda zložený z atómov, ku ktorým boli odstránené alebo pridané. elektróny a preto majú pevný elektrický náboj (anióny (-) a katióny (+). Vďaka tomu je plazma vynikajúcim vysielačom elektriny.
Na druhej strane častice plazmy veľmi silne interagujú s elektromagnetickými poľami. Pretože plazma má svoje vlastné charakteristiky (ktoré nezodpovedajú pevným látkam, plynom alebo kvapalinám), hovorí sa, že ide o štvrté skupenstvo hmoty.
Existujú dva typy plazmy:
- Studená plazma. Je to plazma, v ktorej je teplota elektrónov vyššia ako u ťažších častíc, ako napr ióny.
- Horúca plazma. Je to plazma, ktorej ionizované atómy sa enormne zahrievajú, pretože sa neustále zrážajú a to vytvára svetlo A teplo.
Príklady plazmy sú: slnko, elektronické obrazovky alebo vo vnútri žiariviek.