Sina aine füüsikalised olekud on määratud molekulide vahekauguse, molekulaarsete ühenduste ja kineetiline energia mis liigutab proovis osakesi. Kas nad on:
- tahke;
- vedelik;
- gaasiline;
- plasma;
- Bose-Einsteini kondensaat.
Sisse tahkes olekus, meil on hästi kokku pandud ja vähese liikumisega molekulid. Vastupidises äärmuses on gaasiline olek see on plasma, milles molekulidel on nende ja suure kineetilise energia vaheline kaugus. Materjalid vedel olek nad on keskel, neil pole määratletud füüsikalist vormi, nende kineetiline energia on suurem kui tahkel materjalil ja molekulide vaheline kaugus on väiksem kui gaasilistel materjalidel. O Bose-Einsteini kondensaat on suhteliselt uus avastus, mis pöörleb idee omada proovi, kus molekulide vahel ei toimu liikumist, st kineetilist energiat pole.
Loe ka: Mida uurida Q-stuimic Gvaenlase jaoks?
Tahkes olekus
Tahke oleku materjali molekulid ühenduvad piisava jõuga, mille tulemuseks on määratletud vorming ja maht. Selles olekus meil on vähe kineetilist energiat osakeste vahel ja kuigi nende vahel on väike liikumine, pole seda makroskoopiliselt (palja silmaga) võimalik visualiseerida.
Tahke aine kuju saab muuta, kui materjal on mehaanilise jõu mõjul (purunemine, kriimustus, mõlk) või kui toimub temperatuuri muutus ja surve. Igal materjalitüübil on vastupidavus nendele mõjudele või välistele muutustele vastavalt nende olemusele.
Näide
Näitena võime mainida kuldtahke materjal toatemperatuuril sulamistemperatuuriga 1064,18 ° C ja keemistemperatuuriga 2855,85 ° C.
vedel olek
osariigis vedel, pole määratletud füüsilist vormi, kuid on määratletud maht, mis ei lase meil materjali oluliselt kokku suruda. Vedelikel on tugevus muu hulgasmolekulaarne nõrk, mis võimaldab teil valimi osi hõlpsalt manipuleerida ja eraldada. Molekulide vaheline atraktsioonijõud takistab neil gaasi moodi vabalt liikuda. Pealegi võimaldab piiskade teket pindpinevus (võrdsete molekulide vaheline tõmbejõud).
Loe ka: Veepinna pinge - vesiniksidemetest tulenev omadus
- Näide
Kõige rikkalikum ja kättesaadavam näide vedelas olekus tavalistes temperatuuri ja rõhu tingimustes on Vesi, mida peetakse ka universaalseks lahustiks.
gaasiline olek
Gaasilises olekus materjal sellel pole määratletud kuju ega mahtu. Sellel on kõrge laiendusvõime tänu kõrge kineetiline energia. Mahutisse pannes levib gaas lõpmatuseni ja kui nendes tingimustes on suletud, gaas kuumutatakse, suureneb kineetiline energia ja suureneb rõhk süsteemi.
Samuti väärib märkimist gaasi ja auru erinevus. Vaatamata samas füüsilises seisundis olemisele on neil erinev olemus. O aur, kõrge rõhu all või temperatuuri alandades naaseb see vedelasse olekusse. Sina gaasidon omakorda ained, mis tavapärastes tingimustes on juba gaasilises olekus ja mille vedeldamiseks on vajalik rõhu ja temperatuuri samaaegne tõus.
Tea rohkem:Gaasi ja auru erinevus
Ärge lõpetage kohe... Pärast reklaami on veel rohkem;)
Näide
Gaasilise aine näide on tavaliselt peoõhupallide sees gaas heelium, mis on a gása oled üllas ja monoatomiline (üks aatomimolekul), mis leidub gaasilises olekus temperatuuri ja rõhu normaalsetes tingimustes. THE tihedus heelium on väiksem kui atmosfääriõhul, mis paneb õhupallid hõljuma.
Füüsikalisi olekuid määravad tegurid
Mis määrab aine füüsikalise oleku on molekulide korraldus, nende vaheline kaugus ja kineetiline energia (liikumisenergia). Igal elemendil on a sulamis- ja keemistemperatuur mis määravad kriitilise punkti, see tähendab, kus temperatuur ja surve element säilitab või muudab selle füüsilist olekut. See kriitiline punkt varieerub sõltuvalt materjali laadist. Lisaks on meil iga elemendi jaoks erinevad molekulidevahelised jõud, mis mõjutavad ka füüsilist seisundit.
Füüsiline olek muutub
Võimalikud füüsilise seisundi muutused toimuvad temperatuuri ja rõhu muutustega. Vaadake, mis need on:
- Fusioon: üleminek tahkest olekust vedelasse olekusse kuumutamise teel.
- Aurustamine: üleminek vedelast olekust gaasilisse olekusse. See protsess võib toimuda kolmel erineval viisil:
Keemine: Üleminek vedelast olekust gaasiliseks toimub süsteemi ühtlase kuumutamisega, nagu veekeetja puhul, kus osa veest aurustub teie kuumutamisel.
Küte: Muutus vedelast olekust gaasiliseks toimub äkki, kuna materjalil toimub kiire ja oluline temperatuuri muutus. Näide on see, kui veetilk langeb kuumale plaadile.
Aurustamine: Muutus toimub järk-järgult, kuna aurustub ainult vedeliku kontaktpind ülejäänud süsteemiga. Näide: riiete kuivatamine pesunööril.
- Kondensatsioon või veeldamine: gaasilisest olekust vedelasse olekusse jahutamise teel.
- Tahkumine: tekib siis, kui temperatuuri veelgi alandatakse, mille tulemuseks on külmumine, see tähendab vedeliku liikumine tahkesse olekusse.
- Sublimatsioon: on üleminek tahkest olekust gaasilisse olekusse vedelat olekut läbimata. See protsess toimub siis, kui ainel on kõrge sulamistemperatuur ja kõrge aururõhk. Näide: kuivjää ja koipallid.
Märkus. Pöördprotsessi (gaasilisest tahkesse olekusse üleminek) puhul kasutatakse sama terminit või resublimatsiooni.
muud füüsikalised seisundid
1932. aastal oli Irving Langmuir Nobeli preemia keemia, lisas selle termini plasma aine seisundisse, mida oli uuritud alates 1879. aastast. See on füüsikaline olek, milles osakesed on suure pingega, nende vaheline kaugus ja molekulide vaheline seos on väike või puudub. Need omadused on üsna sarnased gaasilise olekuga, välja arvatud see, et plasma kineetiline energia on palju suurem kui gaasil.
Selline aine seisund pole tavaline maapealses looduses, kuid seda on Universumis palju, sest tähed on kõrgel temperatuuril põhimõtteliselt plasmapallid. Kunstlikult on see juba võimeline manipuleerima ja sellele väärtust lisama plasma, mida kasutatakse muu hulgas isegi plasmatelerites, luminofoorlampides, LED-juhtmetes.
Aastal 1995 çBose-Einsteini lainesee kehtestati aine füüsilise olekuna. Eric Cornell ja Carl Weiman jahutasid magnetite ja laserite abil proovi rubiidium, leelismetall, kuni osakeste vaheline energia oli nullilähedane. Eksperimentaalselt märgati, et osakesed ühinesid, lakkavad olemast mitu aatomit ja hakkasid ühtselt käituma "superatom".
Bose-Einsteini kondensaadil on supervedeliku omadused (vedelik ilma viskoossuse ja kõrge elektrijuhtivuseta) ning seda on kasutatud kvantuuringutes mustade aukude ja laineosakeste paradoksi uurimiseks.
Loe ka: Fluorestsentsi ja hõõglampide erinevus
lahendatud harjutused
küsimus 1- (Fülal)Vaata:
I - kapi sisse jäetud koipallikivi.
II - sügavkülma jäetud veemahuti.
III - tulele jäänud kauss veega.
IV - pliidijupi sulamine kuumutamisel.
Need faktid on õigesti seotud järgmiste nähtustega:
SIIN. Sublimatsioon; II. Tahkestumine; III. Aurustamine; IV. Fusioon.
B) I. Sublimatsioon; II. Sublimatsioon; III. Aurustamine; IV. Tahkumine.
C) I. Termotuumasüntees; II. Sublimatsioon; III. Aurustamine; IV. Tahkumine.
D) I. Aurustamine; II. Tahkestumine; III. Termotuumasüntees; IV. Sublimatsioon.
Tere. Aurustamine; II. Sublimatsioon; III. Termotuumasüntees; IV. Tahkumine.
Resolutsioon
Alternatiiv A.
I - sublimatsioon: naftapallid on mittepolaarne ühend, millel on väga kõrge keemistemperatuur. See ühend läheb tahkest gaasiliseks, läbimata vedelat olekut.
II - tahkestumine: madalal sügavkülmikutemperatuuril allutatud vesi külmub, mida keemiliselt nimetame tahkestumiseks, mis on vedelast olekust tahkesse olekusse.
III - aurustamine: tulekahju mahutisse jäetud vesi tõuseb temperatuuri. Vee keemistemperatuur on 100 ° C, nii et kui süsteem saavutab selle temperatuuri, hakkab see aurustuma, muutudes vedelast tahkeks olekuks.
IV - sulamine: plii sulamistemperatuur on 327,5 ° C, mis on suhteliselt kõrge temperatuur; pliisulamine on aga tööstuses tavaline protsess, mis pole midagi muud kui üleminek tahkest olekust vedelasse olekusse.
2. küsimus - (Mackenzie-SP)
Analüüsides tabelis 1 atm juures mõõdetud andmeid, võime öelda, et temperatuuril 40 ° C ja 1 atm:
A) eeter ja etanool on gaasifaasis.
B) eeter on gaasifaasis ja etanool vedelas faasis.
C) mõlemad on vedelas faasis.
D) eeter on vedelas faasis ja etanool gaasifaasis.
E) mõlemad on tahkes faasis.
Resolutsioon
Alternatiiv B. Kui keemistemperatuur on punkt, kus aine muutub gaasiliseks, on etanool temperatuuril 40 ° C endiselt vedelas olekus. Eetri keemistemperatuur on madalam, see on 34 ° C, seega 40 ° C juures on see gaasiline.
Küsimus3 - (Unicamp)Jäämäed hõljuvad merevees, täpselt nagu jää joogiveeklaasis. Kujutage ette klaasi vee ja jää esialgset olukorda termilises tasakaalus temperatuuril 0 ° C. Aja jooksul sulab jää. Seni, kuni on jää, on süsteemi temperatuur
A) jääb konstantseks, kuid süsteemi maht suureneb.
B) jääb konstantseks, kuid süsteemi maht väheneb.
C) väheneb ja süsteemi maht suureneb.
D) väheneb, nagu ka süsteemi maht.
Resolutsioon
Alternatiiv B. Temperatuur püsib konstantsena, kuni jäämägi täielikult sulab, kuna aine kahe faasi vahel toimub soojusvahetuse otsimisel soojusvahetus. Vesi on üks väheseid elemente, mis lubavad sama ühendi erinevate füüsikaliste olekute korral erinevat tihedust.
Visuaalselt näeme, et jää tihedus on väiksem. Jäämäe puhul ning veeklaasis ja jääs jääb jää pinnale. See juhtub seetõttu, et kui vesi on külmunud, saavutab jää moodustumise käigus maht küll, kuid mass jääb samaks kui siis, kui see oli vedelas olekus vesi. Seega, kui jäämägi sulab, väheneb süsteemi maht.
Autor Laysa Bernardes Marques de Araújo
Keemiaõpetaja
