Vad är materiens tillstånd:
Materietillstånden är de olika formerna i vilka materien förekommer i universum. De är också kända som tillstånd av materiens aggregering, eftersom partiklarna aggregerar eller grupperas på olika sätt i varje tillstånd.
Man kan betrakta att det finns fyra grundläggande tillstånd av materia, med hänsyn till de former av aggregering som sker under naturliga förhållanden. De grundläggande tillstånden i materien är:
- Fast tillstånd.
- Flytande tillstånd.
- Gasformigt tillstånd.
- Plasmatillstånd.
I detalj av bilden observerar vi hur partiklarna grupperas ihop.
Studier om tillståndens sammanställning av materien har dock förlängts idag. Förutom de som förekommer naturligt studerar vi idag de som förekommer under extrema förhållanden, inducerade i laboratoriet. Från denna grupp har forskare verifierat att det finns tre nya tillstånd: Bose-Einstein-kondensatet (BEC); Fermi-kondensatet och supersolid.
Egenskaperna hos materiens tillstånd beror på attraktionskraften mellan partiklarna och deras rörlighet. Temperatur och / eller tryck är de faktorer som påverkar hur dessa partiklar grupperas och hur de interagerar med varandra.
När det finns förnuftiga förändringar i temperatur- och / eller tryckvariablerna inträffar förändringar från ett tillstånd av materia till det andra. Dessa förändringar är stelning, förångning, smältning, sublimering, omvänd sublimering, jonisering och avjonisering.
Nedan presenterar vi en jämförelsetabell med de viktigaste skillnaderna som finns mellan materiens grundläggande tillstånd:
| Fast egendom |
Tillstånd | Tillstånd flytande | Tillstånd gasformig | Tillstånd plasmatisk |
|---|---|---|---|---|
| Typ av materia | Fast materia | Vätskor med viskositet | Gaser | Heta gaser (med elektrisk laddning) |
| Attraktion mellan partiklar | hög | Mellanliggande | Kort | Kort |
| Rörlighet av partiklar | Kort | Mellanliggande | hög | hög |
| Volym | Med volym | Med volym | Ingen volym | Ingen volym |
| Form | Definierat | Obestämd | Obestämd | Obestämd |
| Exempel | Stenar | Vatten | Vattenånga | Plasma-tv |
Fast tillstånd
Det fasta tillståndet är ett som vi uppfattar som fast materia, som motstår förändringar i form och volym. I fasta ämnen har partiklarna en större attraktion till varandra, vilket minskar deras rörelse och möjligheterna till interaktion. Till exempel: stenar, trä, metallredskap, glas, is och grafit, bland andra.
De solid state egenskaper Dom är:
- Attraktionskraften mellan enskilda partiklar är större än den energi som orsakar separation.
- Partiklarna låser sig i position och begränsar deras vibrationsenergi.
- Den bibehåller sin form och volym.
Flytande tillstånd
Vätsketillståndet motsvarar vätskor vars volym är konstant men anpassar sig till behållarens form. Till exempel: vatten, kalla drycker, olja och saliv.
De egenskaper hos det flytande tillståndet Dom är:
- Partiklarna lockar varandra, men avståndet är större än i fasta ämnen.
- Partiklar är mer dynamiska än fasta ämnen, men mer stabila än gaser.
- Den har en konstant volym.
- Dess form är obegränsad. Följaktligen tar vätskan formen på sin behållare.
Gasformigt tillstånd
Gasformen motsvarar gaser. Tekniskt definieras det som grupperingen av partiklar med liten attraktion till varandra som, när de kolliderar med varandra, expanderar i rymden. Till exempel: vattenånga, syre (O2) och naturgas.
De egenskaperna hos det gasformiga tillståndet Dom är:
- Koncentrerar färre partiklar än fasta ämnen och vätskor.
- Partiklarna har liten attraktion till varandra.
- Partiklarna expanderar, så de är mer dynamiska än fasta ämnen och gaser.
- Den har ingen bestämd form eller volym.
Plasmatillstånd
Det plasmatiska tillståndet är ett tillstånd som liknar det gasformiga, men det har elektriskt laddade partiklar, det vill säga joniserat. Det är därför heta gaser.
Materier i plasmatillstånd är mycket vanliga i yttre rymden och utgör i själva verket 99% av dess observerbara materia. Plasmatillståndet återges emellertid också naturligt i vissa markbundna fenomen. Det kan också tillverkas artificiellt för olika användningsområden.
Det finns till exempel plasma i solen, stjärnorna och nebulosorna. Det finns också i polära auroror, i blixtar och i den så kallade San Telmo-elden. När det gäller deras konstgjorda produktion är några exempel plasma-tv, lysrör och plasmalampor.
De egenskaper hos plasmatillstånd Dom är:
- Det saknar definierad form och volym.
- Dess partiklar är joniserade.
- Den saknar elektromagnetisk balans.
- Det är en bra elektrisk ledare.
- Det bildar trådar, lager och strålar när de utsätts för ett magnetfält.
Det kan intressera dig:
- Fast tillstånd
- Flytande tillstånd
- Gasformigt tillstånd
- Plasmatillstånd
Förändringar i tillståndet i saken
Förändringarna av materiens tillstånd är processer som gör att materiens rumsliga struktur kan ändras från ett tillstånd till ett annat. De beror på variationer i miljöförhållanden som temperatur och / eller tryck.
Med hänsyn till materiens grundläggande tillstånd är förändringarna av materiens tillstånd: stelning, förångning, fusion, sublimering, invers sublimering, jonisering och avjonisering.
Smältning eller smältning. Det är förändringen från fast tillstånd till flytande tillstånd. Det inträffar när det fasta ämnet utsätts för högre temperaturer än vanligt tills det smälter. Det inträffar eftersom de höga temperaturerna som det fasta ämnet utsätts för gör att partiklarna separeras mer och rör sig lättare.
Stelning. Solidifiering är förändringen från flytande tillstånd till fast tillstånd. När vätskans temperatur sjunker börjar partiklarna närma sig varandra och rörelsen mellan dem minskas. När de når fryspunkten förvandlas de till fast materia.
Förångning. Förångning är förändringen från flytande tillstånd till gasform. Det inträffar när temperaturen stiger på ett förnuftigt sätt, vilket bryter interaktionen mellan partiklarna. Detta orsakar deras separering och ökad rörelse, vilket ger upphov till en gas.
Kondensation. Kondens är förändringen från gasform till flytande tillstånd. När temperaturen sjunker och / eller trycket stiger förlorar gaspartiklarna viss rörlighet och kommer närmare varandra. Denna approximation förklarar passagen från gas till vätska.
Sublimering. Sublimering är förändringen från fast tillstånd till gasform utan att gå igenom flytande tillstånd. Det förekommer till exempel i naftalen sfärer. Dessa sfärer som används för att hålla malar borta från garderober har egenskapen att blekna sig över tiden. Detta innebär att de går från fast till gasform utan att gå igenom flytande tillstånd.
Omvänd sublimering. Det kallas invers sublimering, regressiv sublimering, avsättning eller kristallisation för att ändra från gasform till fast ämne på ett direkt sätt.
Jonisering Jonisering är förändringen från gas till plasma, som inträffar när gaspartiklar laddas elektriskt, vilket är möjligt när en gas värms upp.
Avjonisering Avjonisering består av passagen från plasmatillståndet till det gasformiga tillståndet. Det är därför den motsatta processen mot jonisering.
Därefter presenterar vi en tabell som sammanfattar förändringarna i materien och ger ett exempel för var och en.
| Bearbeta | Statusändring | Exempel |
|---|---|---|
| Fusion | Fast till flytande. | Tiner. |
|
Stelning | Flytande till fast. | Is. |
| Förångning | Flytande till gasformig. | Vattenånga. |
| Kondensation | Gasformig till flytande. | Regn. |
| Sublimering | Fast till gasformig. | Torris. |
| Omvänd sublimering | Gasformig till fast. | Snö. |
| Jonisering | Gasformigt till plasma. | Neonskyltar. |
| Avjonisering | Plasmatisk till gasformig. | Röken som härrör från släck en eld. |
Det kan intressera dig:
- Ändringar av materiens tillstånd
- avdunstning
- Kokande
Nya tillstånd av materia
För närvarande har vetenskapliga undersökningar hittat nya tillstånd av aggregering av materia genom artificiella förfaranden. De mest kända är baserade på temperatur och är Bose-Einstein-kondensatet, det fermioniska kondensatet och det supersolida tillståndet.
Men andra teorier om möjliga tillstånd av materia studeras fortfarande, såsom Rydberg-molekylen, Quantum Hall-tillståndet, fotonisk materia och dropleton.
Bose-Einstein-kondensat (BEC)
Det tillstånd som kallas Bose-Einstein-kondensat (BEC) uppstår när vissa gaser utsätts för temperaturer nära absolut noll (-273,15 ° C), och når en sådan densitet och fryspunkt att atomer inte kan förflyttas.
Det är ett tillstånd av materia som uppnåddes artificiellt 1995. Sedan dess är det också känt som det femte tillståndet av materia.
Ett exempel på BEC är material med supraledning, det vill säga de kan överföra elektricitet utan att utöva något motstånd och utan att förlora energi.
De egenskaperna hos det kondenserade tillståndet av Bose-Einstein är:
- Dess partiklar är bosoner.
- Det är bara observerbart på subatomär nivå.
- Den presenterar supraledning (noll elektrisk resistans).
- Dess minsta energitillstånd är känt som marktillstånd.
Gräva i: Bose-Einstein Consensus Status
Greven av Fermi
Fermi-kondensat eller fermioniskt kondensat är en där materien är överflödig, det vill säga den har ingen grad av viskositet. Det fermioniska tillståndets beteende liknar en våg snarare än en partikel. Det är relaterat till staten Bose-Einstein.
De egenskaper hos den fermioniska kondensorn Dom är:
- Dess partiklar är fermioner (och inte bosoner).
- Det förekommer i temperaturer nära absolut noll.
- Dess stabilitet varar mycket kort tid.
Super solid
Supersolid är ett tillstånd där materia är ordnat i rymden med egenskaperna för en superfluid. Först 2017 hittades tydliga bevis på dess existens. Det är fortfarande under utredning, liksom andra hypotetiska tillstånd.
Se även:
- Egenskaper hos materia
- Intensiva och omfattande egenskaper hos materia
