Vy fyzikální stavy hmoty odpovídají způsobům, jakými se hmota může v přírodě objevit.
Tyto stavy jsou definovány podle tlaku, teploty a především silami působícími na molekuly.
Hmota, složená z malých částic (atomů a molekul), odpovídá všemu, co má hmotnost a zaujímá určité místo ve vesmíru.
Umět se prezentovat ve třech státech: pevný, kapalný a plynný.
Pevné, kapalné a plynné skupenství
V pevném stavu zůstávají molekuly, které tvoří hmotu, pevně spojeny a mají svůj vlastní tvar a stálý objem, například kmen stromu nebo led (voda v pevném stavu).
V kapalném stavu mají molekuly již menší spojení a větší míchání, takže mají proměnlivý tvar a konstantní objem, například vodu v určité nádobě.
V plynném stavu vykazují částice, které tvoří hmotu, intenzivní pohyb, protože kohezní síly nejsou v tomto stavu příliš intenzivní. V tomto stavu má látka proměnlivý tvar a objem.
Takže v plynném stavu bude mít hmota tvar podle nádoby, ve které je, jinak zůstane beztvará, stejně jako vzduch, který dýcháme a nevidíme.
Jako příklad si můžeme představit plynovou láhev, která má stlačený plyn, který získal určitý tvar.
Změny fyzického stavu
Na změny fyzického stavu v zásadě závisí na množství energie přijaté nebo ztracené látkou. V zásadě existují Pět Právní žaloba změn fyzikálního stavu:
- Fúze: průchod pevné skupenství na kapalný stav ohřevem. Například kostka ledu, která je mimo mrazničku, se roztaví a promění se ve vodu.
- Vypařování: průchod kapalný stav na plynný stav který se získává třemi způsoby: topení (topení), vařící (vroucí voda) a vypařování (sušení prádla na prádelní šňůře).
- Zkapalnění nebo kondenzace: průchod plynný stav na kapalný stav například chlazením, tvorbou rosy.
- Tuhnutí: průchod kapalný stav na pevné skupenství, to znamená, že jde o inverzní proces fúze, ke kterému dochází například ochlazením kapalné vody přeměněné na led.
- Sublimace: průchod pevné skupenství na plynný stav a naopak (bez průchodu kapalným stavem) a může k nim dojít zahřátím nebo ochlazením hmoty, například suchého ledu (ztuhlý oxid uhličitý).
Jiné fyzikální stavy
Kromě tří základních stavů hmoty existují ještě dva: plazma a Bose-Einsteinův kondenzát.
Plazma je považována za čtvrtý fyzický stav hmoty a představuje stav, kdy je plyn ionizován. Slunce a hvězdy jsou v zásadě vyrobeny z plazmy.
Většina hmoty, která existuje ve vesmíru, je považována za plazmatickou.
Kromě plazmy existuje také pátý stav hmoty nazývaný Bose-Einsteinův kondenzát. To dostalo toto jméno, protože to teoreticky předpověděli fyzici Satyendra Bose a Albert Einstein.
Kondenzát je charakterizován částicemi, které se chovají extrémně organizovaným způsobem a vibrují se stejnou energií, jako by to byl jediný atom.
Tento stav se v přírodě nenachází a byl poprvé vyroben v roce 1995 v laboratoři.
K jejímu dosažení je nutné, aby částice byly vystaveny teplotě blízké absolutní nule (-273 ° C).
Vyřešená cvičení
1) Enem - 2016
Za prvé, ve vztahu k tomu, čemu říkáme voda, když zamrzne, zdá se, že se díváme na něco, co se stalo kamenem nebo zemí, ale když se roztaví a roztaví.
rozptýlen, stává se dechem a vzduchem; když se vzduch spaluje, stává se ohněm; a naopak, když se oheň smrští a zhasne, vrátí se do podoby vzduchu; vzduch, opět koncentrovaný a stažený, se stává oblakem a mlhou, ale z těchto stavů se, pokud je dále stlačován, stává tekoucí voda a z vody zase země a kameny; a tímto způsobem, jak se nám zdá, se navzájem rodí cyklicky.
PLATO. Timaeus-Critias. Coimbra: CECH, 2011.
Z pohledu moderní vědy „čtyři prvky“ popsané Platónem ve skutečnosti odpovídají pevné, kapalné, plynné a plazmové fázi hmoty. Přechody mezi nimi jsou nyní chápány jako makroskopické důsledky transformací, kterým hmota prochází v mikroskopickém měřítku.
Kromě plazmatické fáze jsou tyto transformace, které podstoupila hmota, na mikroskopické úrovni asociovány s a
a) výměna atomů mezi různými molekulami materiálu.
b) nukleární transmutace chemických prvků materiálu.
c) přerozdělení protonů mezi různé atomy materiálu.
d) změna v prostorové struktuře tvořené různými složkami materiálu.
e) změna poměru různých izotopů každého prvku přítomného v materiálu.
Alternativa d: změna prostorové struktury tvořené různými složkami materiálu.
2) Enem - 2015
Atmosférický vzduch lze použít k ukládání přebytečné energie generované v elektrickém systému a tím ke snížení jeho odpadu o následujícím způsobem: voda a oxid uhličitý se nejprve odstraní z atmosférického vzduchu a zbývající vzduchová hmota se ochladí na - 198 ° C. V podílu 78% této vzduchové hmoty je zkapalněn plynný dusík, který zaujímá objem 700krát menší. Přebytečná energie z elektrického systému se používá v tomto procesu a částečně se regeneruje, když kapalný dusík vystaven pokojové teplotě, vaří a expanduje a mění turbíny, které přeměňují mechanickou energii na energii elektrický.
MACHADO, R. Dostupné na: www.correiobraziliense.com.br. Datum přístupu: 9. září 2013 (přizpůsobený).
V popsaném procesu je přebytečná elektřina ukládána
a) expanze dusíku během varu.
b) absorpce tepla dusíkem během varu.
c) provádění prací na dusíku během zkapalňování.
d) odstranění vody a oxidu uhličitého z atmosféry před ochlazením.
e) uvolňování tepla z dusíku do okolí během zkapalňování.
Alternativa c: provádění prací na dusíku během zkapalňování.
3) Enem - 2014
Zvýšení teploty vod řek, jezer a moří snižuje rozpustnost kyslíku a ohrožuje různé formy vodního života, které jsou na tomto plynu závislé. Pokud k tomuto nárůstu teploty dojde umělými prostředky, říkáme, že dochází k tepelnému znečištění. Jaderné elektrárny mohou ze své podstaty procesu výroby energie způsobit tento typ znečištění. Jaká část cyklu výroby energie v jaderných elektrárnách je spojena s tímto typem znečištění?
a) Štěpení radioaktivního materiálu.
b) Kondenzace vodní páry na konci procesu.
c) Konverze energie z turbín generátory.
d) Ohřev kapalné vody za vzniku vodní páry.
e) Uvolňování vodní páry na lopatkách turbíny.
Alternativa b: Kondenzace vodní páry na konci procesu.
Podívejte se také:
- Fyzikální vzorce
- Fyzikální a chemické transformace
- Fyzikální a chemické jevy
