Агрегатні стани речовини

Відео: Агрегатні стани речовини

    

Будь-яка речовина складається з молекул, а його фізичні властивості залежать від того, яким чином впорядковані молекули і як вони взаємодіють між собою.
У звичайному житті ми спостерігаємо три агрегатних стани речовини - тверде, рідке і газоподібне.

Газ розширюється, поки не заповнить весь відведений йому обсяг. Якщо розглянути газ на молекулярному рівні, ми побачимо безладно метання і стикаються між собою і зі стінками посудини молекули, які, однак, практично не вступають у взаємодію один з одним. Якщо збільшити або зменшити обсяг судини, молекули рівномірно перерозподіляться в новому обсязі. Молекулярно-кінетична теорія пов`язує молекулярні властивості газу з його макроскопічними властивостями, такими як температура і тиск.



На відміну від газу рідина при заданій температурі займає фіксований обсяг, проте і вона приймає форму заповнюється судини - але тільки нижче рівня її поверхні. На молекулярному рівні рідина найпростіше представити у вигляді молекул-кульок, які хоча і знаходяться в тісному контакті один з одним, однак мають свободу перекочуватися один щодо одного, подібно круглим намистинами в банку. Налийте рідину в пляшку - і молекули швидко розтечуться і заповнять нижню частину обсягу посудини, в результаті рідина прийме його форму, але не пошириться в повному обсязі судини.

Тверде тіло має власну форму, не розтікається по обсязі контейнера і не приймає його форму. На мікроскопічному рівні атоми прикріплюються один до одного хімічними зв`язками, і їх положення відносно один одного фіксоване. При цьому вони можуть утворювати як жорсткі впорядковані структури - кристалічні решітки, - так і безладне нагромадження - аморфні тіла (саме така структура полімерів, які схожі на переплутані і злиплі макарони в мисці).



Вище були описані три класичних агрегатних стану речовини. Є, однак, і четвертий стан, які фізики схильні відносити до числа агрегатних. Це полум`яне стан. Плазма характеризується частковим або повним зривом електронів з їх атомних орбіт, при цьому самі вільні електрони залишаються всередині речовини. Таким чином, плазма, будучи іонізованої, в цілому залишається електрично нейтральної, оскільки число позитивних і негативних зарядів в ній залишається рівним. Ми можемо спостерігати як холодну і в незначній мірі іонізовану плазму (наприклад, в люмінесцентних лампах), так і повністю іонізовану гарячу плазму (усередині Сонця, наприклад).

При наднизьких температурах швидкості молекул знижуються настільки, що ми не можемо точно визначити їх місце розташування. Це відбувається в силу принципу невизначеності Гейзенберга. Коли температура знижується настільки, що ступінь невизначеності положення атомів виявляється порівнянної з розмірами групи атомів, до якої вони належать, вся група починає поводитися, як єдине ціле. Такий стан речовини називається конденсатом Бозе-Ейнштейна, і його можна вважати п`ятим агрегатним станом речовини.
   
Увага, тільки СЬОГОДНІ!