Sinä aineelliset fyysiset tilat ne vastaavat tapoja, joilla aine voi esiintyä luonnossa.
Nämä tilat määritellään paineen, lämpötilan ja ennen kaikkea molekyyleihin vaikuttavien voimien mukaan.
Aine, joka koostuu pienistä hiukkasista (atomista ja molekyyleistä), vastaa kaikkea massaa ja vie tietyn paikan avaruudessa.
Mahdollisuus esiintyä kolmessa tilassa: kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen.
Kiinteät, nestemäiset ja kaasumaiset tilat
Kiinteässä tilassa aineen muodostavat molekyylit pysyvät tiiviisti liitettyinä ja niillä on oma muoto ja vakiotilavuus, esimerkiksi puun tai jään runko (kiinteässä tilassa oleva vesi).
Nestemäisessä tilassa molekyyleillä on jo pienempi liitos ja suurempi sekoitus, joten niillä on vaihteleva muoto ja vakiotilavuus, esimerkiksi tietyssä astiassa oleva vesi.
Kaasumaisessa tilassa aineen muodostavat hiukkaset osoittavat voimakasta liikettä, koska koheesiorakenteet eivät ole kovin voimakkaita tässä tilassa. Tässä tilassa aineella on vaihteleva muoto ja tilavuus.
Täten aineella on kaasumaisessa tilassa muoto astian mukaan, muuten se pysyy muodottomana, aivan kuten ilma, jota hengitämme ja jota emme näe.
Esimerkiksi voidaan ajatella kaasupulloa, jossa on paineistettu kaasu, joka on saanut tietyn muodon.
Fyysisen tilan muutokset
Klo fyysinen tila muuttuu ne riippuvat periaatteessa aineen saamasta tai menettämästä energiamäärästä. Niitä on pohjimmiltaan viisi Lakipuku fyysisen tilan muutokset:
- Fuusio: kohta kiinteä tila että nestemäinen tila lämmityksen kautta. Esimerkiksi pakastimen ulkopuolella oleva jääkuutio sulaa ja muuttuu vedeksi.
- Höyrystys: kohta nestemäinen tila että kaasumainen tila joka saadaan kolmella tavalla: lämmitys (lämmitin), kiehuva (kiehuva vesi) ja haihdutus (vaatteet kuivuvat pyykkinarulla).
- Nesteytys tai tiivistyminen: kohta kaasumainen tila että nestemäinen tila jäähdyttämällä esimerkiksi muodostamalla kastetta.
- Kiinteytyminen: kohta nestemäinen tila että kiinteä tilatoisin sanoen se on käänteinen prosessi fuusioon, joka tapahtuu jäähdyttämällä esimerkiksi nestemäistä vettä, joka muuttuu jääksi.
- Sublimaatio: kohta kiinteä tila että kaasumainen tila ja päinvastoin (kulkematta nestemäisen tilan läpi) ja voi tapahtua kuumentamalla tai jäähdyttämällä ainetta, esimerkiksi kuivajäätä (kiinteytetty hiilidioksidi).
Muut fyysiset tilat
Kolmen aineen perustilan lisäksi on kaksi muuta: plasma ja Bose-Einstein-kondensaatti.
Plasmaa pidetään aineen neljäntenä fysikaalisena tilana ja se edustaa tilaa, jossa kaasu ionisoidaan. Aurinko ja tähdet on pohjimmiltaan valmistettu plasmasta.
Suurimman osan maailmankaikkeudessa olevasta aineesta uskotaan olevan plasmatilassa.
Plasman lisäksi on myös viides ainetila, jota kutsutaan Bose-Einstein-kondensaatiksi. Se sai tämän nimen, koska fyysikot Satyendra Bose ja Albert Einstein ennustivat sen teoreettisesti.
Kondensaatille on ominaista partikkelit, jotka käyttäytyvät erittäin järjestäytyneesti ja värisevät samalla energialla kuin olisivat yksittäisiä atomeja.
Tätä tilaa ei löydy luonnosta, ja se valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1995 laboratoriossa.
Sen saavuttamiseksi on välttämätöntä, että hiukkaset altistetaan lämpötilalle, joka on lähellä absoluuttista nollaa (-273 ° C).
Ratkaistut harjoitukset
1) Enem - 2016
Ensinnäkin suhteessa siihen, mitä kutsumme vedeksi, kun se jäätyy, näyttää siltä, että katsomme jotain, josta on tullut kivi tai maa, mutta kun se sulaa ja sulaa.
hajallaan, siitä tulee hengitystä ja ilmaa; ilmasta palamisen aikana tulee tulta; ja päinvastoin, palo, kun se supistuu ja sammuu, palaa ilman muotoon; taas keskittyneestä ja supistuneesta ilmasta tulee pilvi ja sumu, mutta näistä tiloista, jos sitä puristetaan edelleen, siitä tulee juoksevaa vettä ja vedestä se taas maa ja kiviä; ja tällä tavalla, kuten meille näyttää, he synnyttävät toisiaan syklisesti.
PLATON. Timaeus-Critias. Coimbra: CECH, 2011.
Nykyaikaisen tieteen näkökulmasta Platonin kuvaamat "neljä elementtiä" vastaavat aineen kiinteää, nestemäistä, kaasu- ja plasmavaihetta. Niiden väliset siirtymät ymmärretään nyt aineen mikroskooppisessa mittakaavassa tekemien transformaatioiden makroskooppisina seurauksina.
Plasmafaasia lukuun ottamatta nämä aineen läpi tapahtuneet muunnokset mikroskooppisella tasolla liittyvät a
a) atomien vaihto materiaalin eri molekyylien välillä.
b) materiaalin kemiallisten alkuaineiden ydinmuunnos.
c) protonien uudelleenjako materiaalin eri atomien välillä.
d) muutos materiaalirakenteiden muodostamissa tilarakenteissa.
e) muutos materiaalissa olevien kunkin elementin eri isotooppien suhteissa.
Vaihtoehto d: muutos materiaalirakenteiden muodostamissa avaruusrakenteissa.
2) Enem - 2015
Ilmakehän ilmaa voidaan käyttää varastoimaan sähköjärjestelmässä syntyvä ylimääräinen energia vähentämällä sen jätettä seuraavalla prosessilla: vesi ja hiilidioksidi poistetaan aluksi ilmakehästä ja jäljellä oleva ilmamassa jäähdytetään - 198 ° C. Kaasumaista typpeä on nesteytetty 78%: n osuudella tästä ilmamassasta, ja sen tilavuus on 700 kertaa pienempi. Sähköjärjestelmässä käytetään ylijäämäenergiaa, joka otetaan talteen osittain, kun nestemäinen typpi, huoneen lämpötilan alaisena kiehuu ja laajenee kääntämällä turbiinit, jotka muuttavat mekaanisen energian energiaksi sähköinen.
MACHADO, R. Saatavilla osoitteessa www.correiobraziliense.com.br. Pääsy: 9. syyskuuta 2013 (mukautettu).
Kuvatussa prosessissa ylimääräinen sähkö varastoidaan
a) typen paisuminen kiehumisen aikana.
b) lämmön imeytyminen typellä kiehumisen aikana.
c) typpityön suorittaminen nesteyttämisen aikana.
d) veden ja hiilidioksidin poistaminen ilmakehästä ennen jäähdyttämistä.
e) lämmön vapautuminen typestä ympäristöön nesteyttämisen aikana.
Vaihtoehto c: typpityön suorittaminen nesteyttämisen aikana.
3) Enem - 2014
Jokien, järvien ja merien vesien lämpötilan nousu vähentää hapen liukoisuutta ja vaarantaa vedestä saatavan veden erilaiset muodot, jotka riippuvat tästä kaasusta. Jos tämä lämpötilan nousu tapahtuu keinotekoisin keinoin, sanomme lämpösaasteiden olevan. Ydinvoimalat, jo energiantuotantoprosessin luonteen vuoksi, voivat aiheuttaa tällaista pilaantumista. Mikä osa ydinvoimaloiden sähköntuotantosykliä liittyy tämän tyyppiseen pilaantumiseen?
a) Radioaktiivisen materiaalin hajoaminen.
b) Vesihöyryn tiivistyminen prosessin lopussa.
c) Generaattoreiden muuntaminen turbiinien energiasta.
d) Nestemäisen veden lämmittäminen vesihöyryn muodostamiseksi.
e) Vesihöyryn vapautuminen turbiinin siipiin.
Vaihtoehto b: Vesihöyryn tiivistyminen prosessin lopussa.
Katso myös:
- Fysiikan kaavat
- Fysikaaliset ja kemialliset muunnokset
- Fysikaaliset ja kemialliset ilmiöt
