Vysvětlíme, co to je a jaké jsou stavy agregace hmoty. Pevné, kapalné, plynné a plazmové skupenství.
Hmota v pevném stavu má své částice velmi blízko u sebe.Jaké jsou stavy hmoty?
Stavy hmoty jsou různé fáze resp agregační stavy ve kterém se hmota známý, být čisté látky nebo směsi. Stav agregace látky závisí na typu a intenzitě vazebných sil, které mezi jejími látkami existují. částice (atomy, molekul, ionty, atd.). Dalšími faktory, které ovlivňují stav agregace, jsou teplota a tlak.
Nejznámější skupenství hmoty jsou tři: pevné, kapalné a plynné, i když existují i jiné méně časté, jako jsou plazmatické a jiné formy, které se v našem prostředí přirozeně nevyskytují, jako jsou fermionové kondenzáty. Každý z těchto stavů má jiné fyzikální vlastnosti (objem, plynulost, vytrvalost, mimo jiné).
Změny stavů věci
Úprava podmínek teplota Y Tlak, stav agregace látky se může změnit, ale její chemické vlastnosti zůstanou stejné. Můžeme například vařit Voda aby to přešlo z kapalného do plynného skupenství, ale vodní pára Výsledný produkt bude stále tvořen molekulami vody.
Transformační postupy fází hmoty jsou obvykle reverzibilní a nejznámější jsou následující:
- Vypařování. Je to proces, kterým se zaváděním kalorická energie (teplo) se část hmoty kapaliny (ne nutně celá hmota) přemění na plyn.
- Vroucí popř vypařování. Je to proces, při kterém se při dodání tepelné energie celá hmota kapaliny přemění na plyn. K fázovému přechodu dochází, když teplota stoupne nad bod varu (teplota, při které se tlak páry kapaliny rovná tlaku obklopujícího kapalinu, proto se stává párou) kapaliny.
- Kondenzace. Je to proces, při kterém se plyn odebíráním tepelné energie přeměňuje na kapalinu. Tento proces je v rozporu s vaporizací.
- Zkapalnění. Je to proces, při kterém se velkým zvýšením tlaku plyn přemění na kapalinu. Při tomto procesu je plyn také vystaven nízkým teplotám, ale to, co jej charakterizuje, je vysoký tlak, kterému je plyn vystaven.
- Tuhnutí. Je to proces, při kterém se zvýšením tlaku může kapalina přeměnit na pevnou látku.
- Zmrazení. Je to proces, při kterém se kapalina odebíráním tepelné energie mění v pevnou látku. K fázovému přechodu dochází, když teplota nabývá hodnot nižších, než je bod tuhnutí kapaliny (teplota, při které kapalina tuhne).
- Fúze. Je to proces, při kterém se při dodání tepelné energie (tepla) může pevná látka přeměnit na kapalinu.
- Sublimace. Je to proces, při kterém se pevná látka při dodání tepla přemění na plyn, aniž by předtím prošla kapalným skupenstvím.
- Depozice nebo reverzní sublimace. Je to proces, kterým se stahuje teploplyn se stává pevnou látkou, aniž by nejprve prošel kapalným skupenstvím.
Pevné skupenství
Pevné látky mají malou nebo žádnou tekutost a nelze je stlačit.
Hmota v pevné skupenství má své částice velmi blízko u sebe, drží je pohromadě přitažlivé síly velké velikosti. Díky tomu mají pevné látky určitý tvar, vysokou soudržnost, vysokou hustota a velkou odolností proti fragmentaci.
Pevné látky mají přitom nízkou nebo žádnou tekutost, nedají se stlačit a při rozbití nebo fragmentaci se z nich získávají další menší pevné látky.
Existují dva typy pevných látek podle jejich tvaru:
- Krystalický. Jeho částice jsou uspořádány v buňkách do geometrického tvaru, takže mají většinou pravidelný tvar.
- Amorfní nebo skelný. Jeho částice se neshlukují do jedné struktura úhledný, takže jeho tvar může být nepravidelný a rozmanitý.
Příklady pevných látek jsou: minerály, kovy, kámen, kosti, dřevo.
Kapalný stav
Částice kapalin jsou stále drženy pohromadě přitažlivými silami, ale mnohem slabšími a méně uspořádanými než v případě pevných látek. Kapaliny proto nemají pevný a stabilní tvar, ani nevykazují vysokou soudržnost a vytrvalost. Kapaliny mají ve skutečnosti tvar nádoby, která je obsahuje, mají velkou tekutost (mohou proniknout malými prostory) a povrchové napětí, díky kterému ulpívají na předmětech.
Kapaliny nejsou příliš stlačitelné a s výjimkou vody mají tendenci se v přítomnosti chladu smršťovat.
Příklady kapalin jsou: voda, rtuť (přestože jde o kov), krev.
Plynné skupenství
V případě plynů jsou částice v takovém stavu disperze a vzdálenosti, že se téměř nestihnou udržet pohromadě. Síla přitažlivosti mezi nimi je tak slabá, že jsou v neuspořádaném stavu, na který jen velmi málo reaguje gravitace a zabírají mnohem větší objem než kapaliny a pevné látky, takže plyn bude mít tendenci expandovat, dokud nezabere celý prostor ve kterém je obsažena.
Plyny nemají pevný tvar resp objem fixované a v mnoha případech jsou bezbarvé a/nebo bez zápachu. Ve srovnání s jinými stavy agregace hmoty nejsou chemicky reaktivní.
Příklady plynů jsou: vzduch, oxid uhličitý, dusík, helium.
Stav plazmy
Stav agregace konkrétní hmoty se nazývá plazma, kterou lze chápat jako ionizovaný plyn, tedy složený z atomů, ke kterým byly odstraněny nebo přidány. elektrony a proto mají pevný elektrický náboj (anionty (-) a kationty (+). Díky tomu je plazma vynikajícím přenašečem elektřina.
Na druhou stranu částice plazmatu velmi silně interagují s elektromagnetickými poli. Protože plazma má své vlastní charakteristiky (které neodpovídají pevným látkám, plynům nebo kapalinám), říká se, že jde o čtvrté skupenství hmoty.
Existují dva typy plazmatu:
- Studená plazma. Je to plazma, ve kterém je teplota elektronů vyšší než u těžších částic, jako např ionty.
- Horká plazma. Je to plazma, jejíž ionizované atomy se nesmírně zahřívají, protože se neustále srážejí a to generuje světlo A teplo.
Příklady plazmy jsou: slunce, elektronické obrazovky nebo uvnitř zářivek.