- Mitkä ovat aineen tilat?
- Muutoksia asian oloissa
- Kiinteä tila
- Nestemäinen tila
- Kaasumainen tila
- Plasman tila
Selitämme, mitä ne ovat ja mitkä ovat aineen aggregaatiotilat. Kiinteät, nestemäiset, kaasumaiset ja plasmatilat.
Kiinteässä tilassa olevan aineen hiukkaset ovat hyvin lähellä toisiaan.Mitkä ovat aineen tilat?
Aineen tilat ovat eri vaiheita tai aggregaatiotilat jossa asia tunnettu, olla puhtaat aineet tai seokset. Aineen aggregaatiotila riippuu sen aineiden välisten sitomisvoimien tyypistä ja voimakkuudesta. hiukkasia (atomeja, molekyylejä, ioneja, jne.). Muita aggregaatiotilaan vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila ja paine.
Tunnetuimpia aineen olomuotoja on kolme: kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen, vaikka on myös muita harvinaisempia, kuten plasma- ja muita muotoja, joita ei esiinny luonnossa ympäristössämme, kuten fermioniset kondensaatit. Jokaisella näistä tiloista on erilaiset fyysiset ominaisuudet (äänenvoimakkuutta, sujuvuus, kestävyyttä, muun muassa).
Muutoksia asian oloissa
Ehtojen muuttaminen lämpötila Y Paine, aineen aggregaatiotila voidaan muuttaa, mutta sen kemialliset ominaisuudet pysyvät samoina. Voimme esimerkiksi keittää Vesi jotta se muuttuisi nestemäisestä tilaan kaasumaiseksi, mutta vesihöyryä Tuloksena oleva tuote muodostuu edelleen vesimolekyyleistä.
Aineen faasien muunnosprosessit ovat yleensä palautuvia ja tunnetuimpia ovat seuraavat:
- Haihtuminen. Se on prosessi, jolla ottamalla käyttöön kalorienergiaa (lämpö), osa nesteen massasta (ei välttämättä koko massa) muuttuu kaasuksi.
- Kiehuva tai höyrystymistä. Se on prosessi, jossa nesteen koko massa muutetaan kaasuksi toimittamalla lämpöenergiaa. Faasimuutos tapahtuu, kun lämpötila nousee yli nesteen kiehumispisteen (lämpötila, jossa nesteen höyrynpaine on yhtä suuri kuin nestettä ympäröivä paine, joten siitä tulee höyryä).
- Tiivistyminen. Se on prosessi, jossa lämpöenergiaa poistamalla kaasu muuttuu nesteeksi. Tämä prosessi on vastoin höyrystymistä.
- Nesteytyminen. Se on prosessi, jossa kaasu muuttuu nesteeksi nostamalla voimakkaasti painetta. Tässä prosessissa kaasu joutuu myös alhaisiin lämpötiloihin, mutta sille on ominaista korkea paine, jolle kaasu joutuu.
- Kiinteytys. Se on prosessi, jossa painetta nostamalla neste voi muuttua kiinteäksi aineeksi.
- Jäätymistä. Se on prosessi, jossa neste muuttuu kiinteäksi aineeksi poistamalla lämpöenergiaa. Faasimuutos tapahtuu, kun lämpötila saa arvot, jotka ovat alhaisemmat kuin nesteen jäätymispiste (lämpötila, jossa neste jähmettyy).
- Fuusio. Se on prosessi, jolla kiinteä aine voidaan muuttaa nesteeksi toimittamalla lämpöenergiaa (lämpöä).
- Sublimaatio. Se on prosessi, jossa kiinteä aine muuttuu kaasuksi toimittamalla lämpöä ilman, että se kuljesi ensin nestemäisen tilan läpi.
- Laskeuma tai käänteinen sublimaatio. Se on prosessi, jolla vetäydytään lämpöä, kaasu muuttuu kiinteäksi kulkeutumatta ensin nestemäisen tilan läpi.
Kiinteä tila
Kiinteillä aineilla on vähän tai ei ollenkaan juoksevuutta, eikä niitä voida puristaa kokoon.
Asia sisällä kiinteässä tilassa sen hiukkaset ovat hyvin lähellä toisiaan, ja niitä pitävät yhdessä suurikokoiset houkuttelevat voimat. Tästä johtuen kiinteillä aineilla on määrätty muoto, korkea koheesio, korkea tiheys ja suuri kestävyys pirstoutumista vastaan.
Samaan aikaan kiintoaineilla on alhainen tai ei lainkaan juoksevuutta, niitä ei voi puristaa, ja kun ne rikkoutuvat tai sirpaloituvat, niistä saadaan muita pienempiä kiintoaineita.
Kiinteitä aineita on kahta tyyppiä niiden muodon mukaan:
- Kiteinen. Sen hiukkaset on järjestetty soluihin geometriseen muotoon, joten ne ovat yleensä muodoltaan säännöllisiä.
- Amorfinen tai lasimainen. Sen hiukkaset eivät keräänty yhdeksi rakenne siisti, joten sen muoto voi olla epäsäännöllinen ja vaihteleva.
Esimerkkejä kiinteistä aineista ovat: mineraalit, metallit, kivi, luut, puutavaraa.
Nestemäinen tila
Nesteiden hiukkasia pitävät edelleen yhdessä vetovoimat, mutta ne ovat paljon heikompia ja vähemmän järjestyneitä kuin kiinteiden aineiden tapauksessa. Siksi nesteillä ei ole kiinteää ja vakaata muotoa, eivätkä niillä ole suurta koheesiota ja kestävyyttä. Itse asiassa nesteet ottavat niitä sisältävän säiliön muodon, niillä on suuri juoksevuus (ne voivat päästä sisään pienistä tiloista) ja pintajännitys, joka saa ne tarttumaan esineisiin.
Nesteet eivät ole kovin puristuvia, ja vettä lukuun ottamatta niillä on taipumus supistua kylmässä.
Esimerkkejä nesteistä ovat: vesi, elohopea (vaikka se on metalli), veri.
Kaasumainen tila
Kaasujen tapauksessa hiukkaset ovat sellaisessa hajaantumistilassa ja etäisyydellä, että ne tuskin onnistuvat pysymään yhdessä. Niiden välinen vetovoima on niin heikko, että he ovat epäjärjestyneessä tilassa, joka reagoi hyvin vähän painovoima ja vievät paljon suuremman tilavuuden kuin nesteet ja kiinteät aineet, joten kaasulla on taipumus laajentua, kunnes se täyttää koko tilaa johon se sisältyy.
Kaasuilla ei ole kiinteää muotoa tai äänenvoimakkuutta kiinteät ja usein ne ovat värittömiä ja/tai hajuttomia. Verrattuna muihin aineen aggregaatiotiloihin ne eivät ole kemiallisesti reaktiivisia.
Esimerkkejä kaasuista ovat: ilmaa, hiilidioksidi, typpi, helium.
Plasman tila
Tietyn aineen aggregoitumistilaa kutsutaan plasmaksi, joka voidaan ymmärtää ionisoituneena kaasuna, eli se koostuu atomeista, joista ne on poistettu tai lisätty. elektroneja ja siksi niillä on kiinteä sähkövaraus (anionit (-) ja kationit (+). Tämä tekee plasmasta erinomaisen lähettimen sähköä.
Toisaalta plasmahiukkaset vuorovaikuttavat erittäin voimakkaasti sähkömagneettisten kenttien kanssa. Koska plasmalla on omat ominaisuutensa (jotka eivät vastaa kiinteitä aineita, kaasuja tai nesteitä), sen sanotaan olevan aineen neljäs tila.
Plasmia on kahdenlaisia:
- Kylmä plasma. Se on plasma, jossa elektronien lämpötila on korkeampi kuin raskaampien hiukkasten, kuten esim ioneja.
- Kuuma plasma. Se on plasma, jonka ionisoidut atomit kuumenevat valtavasti, koska ne törmäävät jatkuvasti ja tämä synnyttää valoa Ja lämpöä.
Esimerkkejä plasmasta ovat: Aurinko, elektronisissa näytöissä tai loisteputkien sisällä.