אתה מצבים פיזיים של חומר הם תואמים את הדרכים בהן חומר יכול להופיע בטבע.
מצבים אלה מוגדרים על פי לחץ, טמפרטורה ומעל לכל, על ידי הכוחות הפועלים על המולקולות.
חומר, המורכב מחלקיקים קטנים (אטומים ומולקולות), תואם את כל מה שיש לו מסה ותופס מקום מסוים בחלל.
היכולת להציג את עצמה בשלוש מדינות: מוצק, נוזל ו גזית.
מדינות מוצקות, נוזליות וגזיות
במצב מוצק, המולקולות המרכיבות חומר נשארות מחוברות היטב ויש להן צורה ונפח קבוע משלהן, למשל, גזע של עץ או קרח (מים במצב מוצק).
במצב נוזלי, למולקולות כבר יש איחוד קטן יותר ותסיסה רבה יותר, כך שיש להן צורה משתנה ונפח קבוע, למשל, המים במיכל מסוים.
במצב הגזי, החלקיקים הנוצרים חומר מציגים תנועה עזה, מכיוון שכוחות הלכידות אינם מאוד עזים במצב זה. במצב זה, לחומר יש צורה ונפח משתנים.
לפיכך, במצב הגזי, לחומר תהיה צורה בהתאם למיכל בו הוא נמצא, אחרת הוא יישאר חסר צורה, ממש כמו האוויר שאנו נושמים ואיננו רואים.
כדוגמה, אנו יכולים לחשוב על בלון הגז, שיש בו גז דחוס שקיבל צורה מסוימת.
שינויים במצב הפיזי
בְּ שינויים במצב פיזי הם בעצם תלויים בכמות האנרגיה שקיבל או איבד החומר. יש למעשה חָמֵשׁ תביעה משפטית של שינויים במצב הפיזי:
- היתוך: מעבר של מצב מוצק ל מצב נוזלי באמצעות חימום. למשל, קוביית קרח שנמצאת מחוץ למקפיא נמסה והופכת למים.
- הִתאַדוּת: מעבר של מצב נוזלי ל מצב גזי שמתקבל בשלוש דרכים: חימום (דוד), רְתִיחָה (מים רותחים) ו אידוי (בגדים מתייבשים על חבל הכביסה).
- נזילות או עיבוי: מעבר של מצב גזי ל מצב נוזלי באמצעות קירור, למשל, יצירת טל.
- התמצקות: מעבר של מצב נוזלי ל מצב מוצקכלומר זהו התהליך ההפוך לאיחוי, המתרחש באמצעות קירור, למשל, מים נוזליים שהופכים לקרח.
- הַאֲצָלָה: מעבר של מצב מוצק ל מצב גזי ולהפך (מבלי לעבור דרך המצב הנוזלי) ויכול להתרחש על ידי חימום או קירור, למשל, קרח יבש (פחמן דו חמצני מוצק).
מצבים פיזיים אחרים
בנוסף לשלושת המצבים הבסיסיים של החומר, ישנם שניים נוספים: פלזמה ומעבה בוס-איינשטיין.
פלזמה נחשבת למצב הפיזי הרביעי של החומר ומייצגת את המצב בו מיינן את הגז. השמש והכוכבים עשויים בעצם מפלזמה.
ההערכה היא שרוב החומר הקיים ביקום נמצא במצב פלזמה.
בנוסף לפלזמה, קיים גם מצב חמישי של חומר הנקרא עיבוי בוס-איינשטיין. הוא קיבל את השם הזה מכיוון שהוא ניבא באופן תיאורטי על ידי הפיזיקאים סטינדרה בוס ואלברט איינשטיין.
קונדנסט מאופיין בחלקיקים המתנהגים בצורה מאורגנת ביותר ורוטטים באותה אנרגיה כאילו היו אטום יחיד.
מצב זה אינו נמצא בטבע ויוצר לראשונה בשנת 1995 במעבדה.
כדי להגיע אליו, יש צורך שהחלקיקים יהיו נתונים לטמפרטורה הקרובה לאפס מוחלט (-273 ºC).
תרגילים נפתרו
1) האויב - 2016
ראשית, ביחס למה שאנו מכנים מים, כאשר הוא קופא, נראה כי אנו מסתכלים על משהו שהפך לאבן או לאדמה, אך כאשר הוא נמס ונמס.
מפוזר, זה הופך לנשימה ואוויר; האוויר, כאשר הוא נשרף, הופך לאש; ולהפך, האש, כאשר היא מתכווצת ומכבה את עצמה, חוזרת לצורת אוויר; האוויר, שוב מרוכז ומכווץ, הופך לענן וערפל, אך ממצבים אלה, אם הוא דחוס עוד יותר, הוא הופך למים זורמים, וממים הוא הופך שוב לאדמה ואבנים; ובדרך זו, כפי שזה נראה לנו, הם יולדים זה את זה בצורה מחזורית.
פלטה. טימיאוס-קריטיאס. קוימברה: CECH, 2011.
מנקודת מבטו של המדע המודרני, "ארבעת היסודות" שתיאר אפלטון תואמים למעשה את שלבי החומר המוצק, הנוזל, הגז והפלזמה. המעברים ביניהם מובנים כיום כתוצאות מקרוסקופיות של טרנספורמציות שעוברות חומר בקנה מידה מיקרוסקופי.
למעט שלב הפלזמה, טרנספורמציות אלה שעברו חומר, ברמה מיקרוסקופית, קשורות ל- a
א) חילופי אטומים בין המולקולות השונות של החומר.
ב) התמרה גרעינית של היסודות הכימיים של החומר.
ג) חלוקה מחדש של פרוטונים בין האטומים השונים של החומר.
ד) שינוי במבנה המרחבי שנוצר על ידי המרכיבים השונים של החומר.
ה) שינוי בפרופורציות של האיזוטופים השונים של כל יסוד הקיים בחומר.
אלטרנטיבה ד: שינוי במבנה המרחבי שנוצר על ידי המרכיבים השונים של החומר.
2) האויב - 2015
ניתן להשתמש באוויר האטמוספרי לאחסון עודפי האנרגיה הנוצרת במערכת החשמל, תוך הפחתת הפסולת שלה, על ידי בתהליך הבא: מים ופחמן דו חמצני מוסרים בתחילה מהאוויר האטמוספרי ומסת האוויר שנותרה מקוררת ל - 198 מעלות צלזיוס. קיים בשיעור של 78% ממסת האוויר הזו, חנקן גזי נוזל, התופס נפח קטן פי 700. בתהליך זה משתמשים בעודפי האנרגיה מהמערכת החשמלית, כשהוא מוחזר חלקית כאשר חנקן נוזלי, נחשף לטמפרטורת החדר, רותח ומתרחב והופך טורבינות הממירות אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלי.
MACHADO, R. להשיג ב: www.correiobraziliense.com.br. גישה בתאריך: 9 בספטמבר 2013 (מותאם).
בתהליך המתואר, עודף החשמל מאוחסן על ידי
א) הרחבת חנקן במהלך הרתיחה.
ב) ספיגת חום על ידי חנקן במהלך הרתיחה.
ג) ביצוע עבודות על חנקן במהלך נוזל.
ד) סילוק מים ופחמן דו חמצני מהאטמוספרה לפני הקירור.
ה) שחרור חום מהחנקן לסביבה בזמן נוזל.
חלופה ג ': ביצוע עבודות חנקן במהלך נוזל.
3) האויב - 2014
העלייה בטמפרטורה של מי נהרות, אגמים וים מפחיתה את מסיסות החמצן, מה שמסכן את הצורות השונות של חיי מים התלויים בגז זה. אם עליית טמפרטורה זו מתרחשת באמצעים מלאכותיים, אנו אומרים שיש זיהום תרמי. תחנות כוח גרעיניות, מעצם טבעו של תהליך ייצור האנרגיה, עלולות לגרום לזיהום מסוג זה. איזה חלק ממחזור ייצור החשמל של תחנות כוח גרעיניות קשור לסוג זה של זיהום?
א) ביקוע של חומר רדיואקטיבי.
ב) עיבוי של אדי מים בסוף התהליך.
ג) המרת אנרגיה מטורבינות על ידי גנרטורים.
ד) חימום מים נוזליים ליצירת אדי מים.
ה) שחרור אדי מים על להבי הטורבינה.
חלופה ב ': עיבוי אדי מים בסוף התהליך.
ראה גם:
- נוסחאות פיזיקה
- טרנספורמציות פיזיקליות וכימיות
- תופעות פיזיקליות וכימיות
