Როგორ არიან ნაწილაკების მყარი, სითხეები და გაზები?

ეს მასალა არა მხოლოდ ისაუბრა, თუ როგორ ნაწილაკების მოწყობილი მყარი, არამედ ისინი გადაადგილება გაზები, ან სითხეების. სახის ბროლის გისოსებით სხვადასხვა მასალები იქნება აღწერილი.

ფიზიკური სახელმწიფო

არსებობს გარკვეული სტანდარტების მითითებით თანდასწრებით სამი ტიპიური შტატები აგრეგაციას, კერძოდ, მყარი, თხევადი და გაზის.

კომპონენტები თითოეული აგრეგატის სახელმწიფო.

1. მყარი პრაქტიკულად სტაბილური ზომის და ფორმის. ბოლო ცვლილება უაღრესად პრობლემატურია გარეშე დამატებითი ენერგიის ხარჯები.
2. Liquid შეგიძლიათ შეცვალოთ ფორმის ადვილად, მაგრამ ამავე დროს ინარჩუნებს მოცულობა.
3. აირისებრი ნივთიერებები არ შეინარჩუნოს ნებისმიერი ფორმის და არც მოცულობა.

მთავარი კრიტერიუმი, რომელიც განსაზღვრავს სახელმწიფო აგრეგაციას არის მოწყობა მოლეკულების და მათი მოძრაობა. აირისებრი ნივთიერება მინიმალური მანძილი ინდივიდუალური მოლეკულების უფრო დიდი, ვიდრე საკუთარი. თავის მხრივ, მოლეკულების თხევადი ნივთიერებები არ დასაშლელად მეტი ხნის მანძილზე ნორმალურ პირობებში მათთვის და ინარჩუნებენ მოცულობა. აქტიური ნაწილაკების მყარი ნაწილაკების სწორი მიზნით, თითოეული მათგანი, ისევე როგორც Pendulum საათი, მოძრაობს გარშემო კონკრეტული წერტილი კრისტალური მესრის. ეს იძლევა მყარი კონკრეტული ძალა და stiffness.

აქედან გამომდინარე, ამ შემთხვევაში, ყველაზე აქტუალურ კითხვაზე, თუ როგორ უნდა მოეწყოს არსებული ნაწილაკების მყარი. ყველა სხვა შემთხვევაში, ატომები (მოლეკულების) არ არის ასე უბრძანა სტრუქტურა.

თხევადი მახასიათებლები

აუცილებელია განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციონ იმ ფაქტს, რომ სითხე არის ერთგვარი შუამავალი მყარი სახელმწიფო ორგანოს და მისი აირისებრი ფაზაში. ამგვარად, ამცირებს ტემპერატურა თხევადი solidifies, და როდესაც ამაღლების ის ზემოთ დუღილის წერტილი ნივთიერება გადადის აირად მდგომარეობაშია. თუმცა, თხევადი მსგავსება მყარი და აირადი ნივთიერებები. ასე რომ, 1860 წელს, გამოჩენილი რუსი მეცნიერი დ I. მენდელეევის დაამყარა არსებობა ე.წ. კრიტიკული ტემპერატურა - აბსოლუტური დუღილის. ეს არის ღირებულება, რომელიც ქრება წვრილი საზღვარზე გაზის და ნივთიერების მყარი სახელმწიფო.

შემდეგი კრიტერიუმი, რომელიც აერთიანებს ორი მიმდებარე მოდულის სახელმწიფო - isotropy. ამ შემთხვევაში, თვისებები იგივეა, ყველა მიმართულებით. კრისტალები, თავის მხრივ, ანიზოტროპული. ანალოგიურად აირების, სითხეებისა არ აქვს ფიქსირებული ფორმის და მთლიანად დაიკავებს მოცულობის ჭურჭელი, რომელშიც ისინი ცხოვრობენ. რომ არის, მათ აქვთ დაბალი სიბლანტის და მაღალი fluidity. ერთმანეთის პირისპირ, თხევად ან აირად microparticles თავისუფალი გადაადგილების. ადრე ითვლებოდა, რომ მოცულობის მიერ ოკუპირებულ თხევადი, არ არის მოწესრიგებული გადაადგილების მოლეკულების. ამდენად, თხევადი და გაზის წინააღმდეგი კრისტალები. მაგრამ შედეგად შემდგომი კვლევების აჩვენა მსგავსება შორის მყარი და სითხეში.

თხევად ფაზაში ტემპერატურა ახლოს გამაგრდება თერმული მოძრაობა ჰგავს მოძრაობა მყარი. ამ შემთხვევაში, თხევადი შეიძლება კიდევ აქვს გარკვეული სტრუქტურა. აქედან გამომდინარე, რაც ამ კითხვაზე პასუხი, როგორც ნაწილაკების მოწყობილი მყარი სითხეები და გაზები, შეიძლება ითქვას, რომ ქაოტური, უწესრიგო ბოლო მოძრაობა მოლეკულების. მაგრამ მყარი, მოლეკულების დაიკავებს, ხშირ შემთხვევაში, კონკრეტული, პოზიცია.

სითხის ამ შემთხვევაში არის ერთგვარი შუამავალი. უფრო ახლოს ტემპერატურა მოვხარშოთ, უფრო მოლეკულების მივდივართ აირები. თუ ტემპერატურა ახლოს გადასვლის მყარი ფაზის microparticles იწყებენ გადავიდეს უფრო და უფრო მოწესრიგებული.

იცვლება სახელმწიფო ნივთიერებების

განვიხილოთ ნამდვილად მარტივი მაგალითად, იცვლება წყლის პირობებში. Ice - არის მყარი ფაზის წყალი. მისი ტემპერატურა - ქვემოთ ნულოვანი. ტემპერატურა ნულის ტოლია, ყინული დნება და იქცევა წყალი. ეს არის იმის გამო განადგურების კრისტალური მესრის: როდესაც მწვავე ნაწილაკების დაიწყება გადაადგილება. ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნივთიერება ცვლის საერთო სახელმწიფო ეწოდება დნობის წერტილი (ამ შემთხვევაში წყლის უდრის 0). გაითვალისწინეთ, რომ ტემპერატურა ice დარჩება იგივე დონის მდე მისი დნობის წერტილი. ატომები ან მოლეკულები თხევადი გადავა ისევე, როგორც მყარი.

ამის შემდეგ, გააგრძელოს გადაიზარდა წყალი. ნაწილაკების ამ შემთხვევაში დაიწყება გადაადგილება ინტენსიურად რადგან ჩვენი ნივთიერება აღწევს მომდევნო ეტაპზე ცვლილება სახელმწიფო აგრეგაციას - დუღილის წერტილი. ასეთი მომენტი ხდება შესვენების ობლიგაციები შორის მოლეკულების ფორმირების მიერ დაჩქარება მოძრაობა - ეს მაშინ ხდება, უფასო ბუნებაში, და ითვლება თხევადი გადადის აირად ფაზაში. ტრანსფორმაციის პროცესი საკითხზე (წყალი) თხევად ფაზაში აირისებრი მოუწოდა დუღილის.

ტემპერატურა, რომლის წყლის boils, დუღილის წერტილი ზარი. ჩვენს შემთხვევაში ეს ღირებულება უდრის 100 გრადუსი (ტემპერატურა დამოკიდებული ზეწოლა, ნორმალური წნევა დაახლოებით ერთი ატმოსფერო). შენიშვნა: მიუხედავად იმისა, არის თხევადი მთლიანად უკვე გადაყვანილია steam, მისი ტემპერატურა უცვლელი რჩება.

საპირისპირო გადასვლის პროცესი წყლის აირისებრი სახელმწიფო (ორთქლი) თხევადი, რომელსაც კონდენსაცია.

შემდგომი ეს შესაძლებელია პროცესს გაყინვა - თხევადი გარდამავალი (წყალი) მყარი ფორმით (საწყის მდგომარეობას ზემოთ აღწერილი - ყინულის). პროცესები ზემოთ აღწერილი მისცემს მიიღოს პირდაპირი პასუხი, თუ როგორ ნაწილაკების მოწყობილი მყარი, სითხეები და გაზები. მდებარეობა და მდგომარეობა მოლეკულების ნივთიერება დამოკიდებულია მის სახელმწიფო აგრეგაციას.

რა არის კარგი? ქცევის microparticles ეს?

მყარი - ეს სახელმწიფო არის მატერიალური გარემო, განმასხვავებელი რომლის შენარჩუნებას მუდმივი ფორმა და მუდმივი ხასიათის თერმული შუამდგომლობა microparticles ჩადენის მცირე რყევების. სხეულის შეიძლება იყოს მყარი, თხევადი და აირადი სახელმწიფო. არსებობს ასევე მეოთხე სახელმწიფო, რომელიც თანამედროვე მეცნიერები არიან ჩართულნი უნდა მიეწერა, რომ ნომერი საერთო - ე.წ. პლაზმაში.

ამრიგად, პირველ შემთხვევაში, ნებისმიერი ნივთიერება, ჩვეულებრივ, აქვს მუდმივი უცვლელი ფორმის და მას აქვს ძირითადი გავლენა გზა ნაწილაკების მოწყობილი მყარი. მიკროსკოპულ დონეზე, ეს ჩანს, რომ ატომები, რომ შეადგინოს მყარი, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ქიმიური ობლიგაციები და ბროლის lattice.

მაგრამ არსებობს გამონაკლისი - ამორფული მასალები, რომლებიც მყარი, მაგრამ ყოფნა კრისტალური მესრის ვერ დაიკვეხნის. ეს არის დაწყებული და შეუძლია პასუხი, თუ როგორ ნაწილაკების მოწყობილი მყარი. ფიზიკის პირველ შემთხვევაში მიუთითებს, რომ ატომები ან მოლეკულები lattice საიტები. მაგრამ მეორე შემთხვევაში ანალოგიური მიზნით, რა თქმა უნდა, არ არის, და ეს ნივთიერება არის უფრო თხევადი.

ფიზიკა და შესაძლო სტრუქტურა მყარი სხეულის

ამ შემთხვევაში, მატერიალური ტენდენცია შეინარჩუნოს მოცულობა და, რა თქმა უნდა, ფორმა. რომ არის, იმისათვის, რომ შეიცვალოს ეს უკანასკნელი, ძალისხმევა უნდა იყოს მიმართული და არა აქვს მნიშვნელობა, არის თუ არა ეს საგანი რკინის, ცალი პლასტმასის ან თიხის. მიზეზი იმაში მდგომარეობს, მისი მოლეკულური სტრუქტურა. უფრო სწორად რომ ვთქვათ, ამ ურთიერთქმედების მოლეკულების რომ შეადგინოს ორგანოს. ამ შემთხვევაში ისინი ახლოს. ასეთი მოწყობა მოლეკულების iterative. სწორედ ამიტომ ძალების მოზიდვას შორის თითოეული ამ კომპონენტის არის ძალიან მაღალი.

ურთიერთქმედების microparticles განმარტავს ბუნების მათი გადაადგილება. ფორმის ან მოცულობა მყარი სხეულის შეცვალოს ერთი მიმართულებით ან სხვა ძალიან რთულია. მყარი ნაწილაკების ნაწილები არიან ვერ გადავა შემთხვევით მთელი მოცულობის მყარი სხეულის, მაგრამ მხოლოდ მერყეობს ირგვლივ განსაკუთრებული წერტილი სივრცეში. მყარი სახელმწიფო მოლეკულების მერყეობს შემთხვევით სხვადასხვა მიმართულებით, მაგრამ stumble საფუძველზე თავად ისეთი, რომ დავუბრუნოთ მათ ორიგინალური სახელმწიფო. სწორედ ამიტომ ნაწილაკების მყარი როგორც წესი, განლაგებულია მკაცრად განსაზღვრული მიზნით.

ნაწილაკების და მათი მოწყობის მყარი

მყარი ორგანოები შეიძლება იყოს სამი სახის: კრისტალური, ამორფული და კომპოზიტების. ეს არის ქიმიური შემადგენლობა გავლენას ახდენს მდებარეობა ნაწილაკების მყარი.

კრისტალური მყარი გაქვთ შეკვეთილი სტრუქტურა. ეს ატომები ან მოლეკულები ქმნიან კრისტალური მესრის სივრცის სწორი ფორმა. ამდენად, მყარი, რომელიც კრისტალური სახელმწიფო, აქვს კონკრეტული კრისტალური მესრის რომელიც, თავის მხრივ, განსაზღვრავს გარკვეული ფიზიკური თვისებები. ეს არის პასუხი, თუ როგორ ნაწილაკების მოწყობილი მყარი.

აქ არის მაგალითი: მრავალი წლის წინ პეტერბურგში საწყობი გამართავს მარაგის ბრწყინვალე თეთრი tin ღილაკები, რომელიც დაბალ ტემპერატურაზე არ დაკარგა მათი ბრწყინვალება და თეთრი ფოლადის ნაცრისფერი. Buttons დაიმსხვრა ნაცრისფერი ფხვნილი. "Tin ჭირი" - ე.წ. "დაავადება", მაგრამ სინამდვილეში ეს იყო რესტრუქტურიზაციის კრისტალური სტრუქტურა გავლენის ქვეშ დაბალი ტემპერატურა. Tin გადასვლას თეთრი ნაცრისფერი სხვადასხვა ინგრევა ფხვნილი. კრისტალები, თავის მხრივ, იყოფა მონო და polycrystalline.

ერთ კრისტალები და polycrystalline

ერთ კრისტალები (ნატრიუმის მარილი) - არის ერთგვაროვანი ერთ კრისტალები წარმოდგენილია უწყვეტი კრისტალური მესრის სახით რეგულარული პოლიგონების. Polycrystals (ქვიშა, შაქარი, ლითონები, ქვები) - ეს არის კრისტალური ორგანიზაციები, რომლებიც გაიზარდა ერთად მცირე, შემთხვევით განაწილებული კრისტალები. კრისტალები დაფიქსირდა ფენომენს ანიზოტროპია.

Amorphousness: განსაკუთრებულ შემთხვევაში

ამორფული სხეული (ფისოვანი, კანიფოლი, მინის, ქარვა) არ გარკვევა მკაცრი წესრიგი მოწყობის ნაწილაკები. ეს უჩვეულო შემთხვევაში, რა მიზნით არიან ნაწილაკების მყარი. ამ შემთხვევაში, არ არის ფენომენი isotropic ფიზიკური თვისებების ამორფული მყარი იგივე ყველა მიმართულებით. მაღალი ტემპერატურის დროს, ისინი, როგორც ბლანტი სითხის და დაბალი - როგორც მყარი. როდესაც გარე ძალა ერთდროულად გამოფენებში ელასტიური თვისებები, ანუ crack, როდესაც დაარტყა მინიატურული ნაწილაკების როგორც მყარი და fluidity: ტემპერატურის ხანგრძლივი ზემოქმედების დაიწყოს შემოვა როგორც სითხე. არ გააჩნიათ დნობის და კრისტალიზაციის ტემპერატურა. როდესაც თბება, შეარბილა ამორფული სხეული.

მაგალითები ამორფული მასალები

ავიღოთ, მაგალითად, ჩვეულებრივი შაქარი და განსაზღვრავს ადგილმდებარეობის ნაწილაკების მყარი სხვადასხვა შემთხვევები მის მაგალითს. ამ შემთხვევაში, იგივე მასალა შეიძლება მოხდეს კრისტალური და ამორფული სახით. როდესაც molten შაქარი ნელა solidifies, მოლეკულების შექმნას სწორი რიგები - კრისტალები (მაგიდის შაქრის ან შაქარი). თუ მდნარი შაქარი, მაგალითად, შეედინება ცივი წყალი, კონდიცირება ხდება ძალიან სწრაფად, და ნაწილაკების არ გვაქვს დრო, რათა შექმნან რეგულარული რიგები - დნება solidifies შეუქმნელად კრისტალები. როგორც ირკვევა შაქარი candy (ეს არის არასამთავრობო კრისტალური შაქარი).

მაგრამ რამდენიმე ხნის შემდეგ, ნივთიერება შეიძლება recrystallized, ნაწილაკების გროვდება რეგულარული რიგები. თუ შაქარი candy დააწვინეს რამდენიმე თვის განმავლობაში, ის დაიწყებს გაიღებს ფხვიერი ფენა. მას შემდეგ, რაც კრისტალები გამოჩნდება ზედაპირზე. შაქრის იქნება რამდენიმე თვის განმავლობაში, და ქვა - მილიონობით წლის განმავლობაში. უნიკალური მაგალითია ნახშირბადის. Graphite - კრისტალური ნახშირბადის, მისი ძველი სტრუქტურა. ალმასის - უმძიმესი მინერალური დედამიწაზე, შეუძლია გაჭრა მინის და დაინახა, ქვები, იგი გამოიყენება საბურღი და საპრიალებელი. ამ შემთხვევაში ერთი ნივთიერება - ნახშირბადის, მაგრამ ფუნქცია უნარი შექმნას სხვადასხვა კრისტალური ფორმით. ეს არის კიდევ ერთი პასუხი, თუ როგორ ნაწილაკების მოწყობილი მყარი.

შედეგები. დასკვნა

სტრუქტურა და მოწყობა ნაწილაკების მყარი დამოკიდებულია რომლის ტიპის ეკუთვნის ნივთიერება კითხვა. იმ შემთხვევაში, თუ ნივთიერება არის კრისტალური, მდებარეობა microparticles აცვიათ მოწესრიგებული. ამორფული სტრუქტურა ასეთი ფუნქცია არ გააჩნიათ. მაგრამ კომპოზიტების შეიძლება ეკუთვნოდეს, როგორც პირველი და მეორე ჯგუფის.

ერთ შემთხვევაში, თხევადი იქცევა ისევე, როგორც კარგი (დაბალი ტემპერატურა, რომელიც ახლოს არის კრისტალიზაციის ტემპერატურა), მაგრამ შეიძლება გამოიწვიოს და გაზის (თუ მეტი). აქედან გამომდინარე, ამ მიმოხილვა მასალა ითვლებოდა ნაწილაკების მდებარეობს არა მხოლოდ მყარი და სხვა ძირითადი ქვეყნების აგრეგაციას აგენტები.