Агрегатное состояние: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Нет описания правки
Метки: через визуальный редактор с мобильного устройства из мобильной версии через расширенный мобильный режим
 
(не показано 7 промежуточных версий 7 участников)
Строка 5:
Изменение агрегатного состояния может сопровождаться [[теория катастроф|скачкообразным]] изменением [[свободная энергия Гельмгольца|свободной энергии]], [[энтропия|энтропии]], [[плотность (физика)|плотности]] и других [[физические величины|физических величин]].<ref name=":0">{{БСЭ3|Агрегатные состояния вещества|1}}</ref>
 
ТрадиционноКлассически выделяют тричетыре агрегатных состояния: [[Твёрдое тело|твёрдое]], [[жидкость|жидкое]] и, [[газ]]ообразное. К агрегатным состояниям принято причислять также, [[плазма|плазмуплазменное]]<ref>{{Книга:Физическая энциклопедия||автор=|статья=Агрегатные состояния|ссылка=http://www.femto.com.ua/articles/part_1/0036.html|страницы=}}</ref>,. В вплазменное которуюсостояние переходят газы при повышении температуры и фиксированном давлении. Отличительной особенностью является отсутствие резкой границы перехода к плазменному состоянию. Существуют и другие агрегатные состояния.
 
Определения агрегатных состояний не всегда являются строгими. Так, существуют [[аморфные тела]], сохраняющие структуру жидкости и обладающие небольшой [[текучесть]]ю и способностью сохранять форму; жидкие кристаллы текучи, но при этом обладают некоторыми свойствами твёрдых тел, в частности, могут [[Полярность химических связей|поляризовать]] проходящее через них [[электромагнитное излучение]].
Строка 15:
== Четыре основных состояния ==
 
=== Твёрдое тело ===
{{главная|Твёрдое тело}}
{{главная|Твёрдое тело}}ляяляяллялляляллялляляллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллллыгпыгнфспыгнвсшфыпсш[[Файл:Stohrem.jpg|thumb|right|Кристаллические вещества: атомное разрешение изображения [[Титанат стронция|титаната стронция]]. Яркие атомы — [[стронций|Sr]], темнее их [[Титан (элемент)|Ti]].]]
[[Файл:Stohrem.jpg|thumb|right|Кристаллические вещества: атомное разрешение изображения [[Титанат стронция|титаната стронция]]. Яркие атомы — [[стронций|Sr]], темнее их [[Титан (элемент)|Ti]].]]
 
В твёрдом состоянии вещество сохраняет как форму, так и объём. При низких температурах все вещества замерзают — превращаются в твёрдые тела. Температура затвердевания может быть несколько повышена при увеличении давления. Твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные. С микроскопической точки зрения твёрдые тела характерны тем, что молекулы или атомы в них в течение длительного времени сохраняют своё среднее положение неизменным, только совершая колебания с небольшой амплитудой вокруг них. В кристаллах средние положения атомов или молекул строго упорядочены. Кристаллы характеризуются пространственной периодичностью в расположении равновесных положений атомов, которая достигается наличием дальнего порядка и носит название кристаллической решётки. Естественная форма кристаллов — правильные многогранники.
Строка 22 ⟶ 23 :
В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек, у них отсутствует дальний порядок, но сохраняется ближний, при котором молекулы расположены вплотную на расстояниях, сравнимых с расстояниями между атомами в молекулах. Согласно классическим представлениям, устойчивым состоянием (с минимумом потенциальной энергии) твёрдого тела является кристаллическое. Частным случаем аморфного состояния является стеклообразное состояние. Аморфное тело находится в метастабильном состоянии и с течением времени должно перейти в кристаллическое состояние, однако время кристаллизации бывает столь велико, что [[Метастабильное состояние|метастабильность]] вовсе не проявляется. Аморфное тело можно рассматривать как жидкость с очень большой (часто бесконечно большой) вязкостью. Кристаллические твёрдые тела имеют анизотропные свойства, то есть их отклик на приложенные внешние силы зависит от ориентации сил относительно кристаллографических осей. В твердотельном состоянии вещества могут иметь много фаз, которые отличаются структурой или другими характеристиками, такими как упорядочение спинов в ферромагнетиках.
 
=== ЖидкостьЖидкое ===
{{главная|Жидкость}}
[[Файл:Teilchenmodell_Flüssigkeit.svg|thumb|Структура классической одноатомной жидкости.]]
Строка 34 ⟶ 35 :
Как и газ, жидкости тоже в основном изотропные. Однако, существуют жидкости с анизотропными свойствами — [[жидкие кристаллы]]. Кроме изотропной, так называемой нормальной фазы, эти вещества, мезогены, имеют одну или несколько упорядоченных термодинамических фаз, которые называют [[Мезофаза|мезофазы]]. Составление в мезофазы происходит благодаря особой форме молекул жидких кристаллов. Обычно это длинные узкие молекулы, которым выгодно укладываться так, чтобы их оси совпадали.
 
=== ГазГазообразное ===
{{главная|Газ}}
[[Файл:Gas molecules.gif|thumb|right|Промежутки между молекулами газа очень большие. Молекулы газа обладают очень слабыми связями. Молекулы в газе могут перемещаться свободно и быстро.]]
 
Газообразное состояние характерно тем, что оно не сохраняет ни форму, ни объём. Причем заполняет весь доступный ему объём. Это состояние, свойственное веществам с малой плотностью. Переход из жидкого в газообразное состояние называют испарениемпарообразованием, а противоположный ему переход из газообразного состояния в жидкое — конденсацией. Переход из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкое, называют сублимацией или возгонкой. С микроскопической точки зрения газ — это состояние вещества, в котором его отдельные молекулы взаимодействуют слабо и движутся хаотически. Взаимодействие между ними сводится к спорадическим столкновениям. Кинетическая энергия молекул превышает потенциальную. Подобно жидкостям, газы обладают текучестью и сопротивляются деформации. В отличие от жидкостей, газы не имеют фиксированного объёма и не образуют свободной поверхности, а стремятся заполнить весь доступный объём (например, сосуда). По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны — от малоактивных инертных газов до взрывчатых газовых смесей. Понятие «газ» иногда распространяют не только на совокупности атомов и молекул, но и на совокупности других частиц — фотонов, электронов, броуновских частиц, а также плазму. Некоторые вещества не имеют газообразного состояния. Это вещества со сложным химическим строением, которые при повышении температуры распадаются вследствие химических реакций раньше, чем становятся газом. Не существует различных газообразных термодинамических фаз одного вещества. Газам свойственна изотропия, то есть независимость характеристик от направления. В привычных для человека земных условиях, газ имеет одинаковую плотность в любой точке, однако это не является универсальным законом, во внешних полях, например в поле тяготения Земли, или в условиях различных температур плотность газа может меняться от точки к точке. Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой фазы этого же вещества, обычно называется паром.
 
=== Плазма ===