U fysieke toestanden van materie ze komen overeen met de manieren waarop materie in de natuur kan verschijnen.
Deze toestanden worden bepaald door druk, temperatuur en vooral door de krachten die op de moleculen inwerken.
Materie, opgebouwd uit kleine deeltjes (atomen en moleculen), komt overeen met alles wat massa heeft en een bepaalde plaats in de ruimte inneemt.
Zich kunnen presenteren in drie toestanden: solide, vloeistof en gasvormig.
Vaste, vloeibare en gasvormige toestanden
In de vaste toestand blijven de moleculen waaruit materie bestaat stevig aan elkaar verbonden en hebben ze hun eigen vorm en constant volume, bijvoorbeeld de stam van een boom of ijs (water in vaste toestand).
In vloeibare toestand hebben de moleculen al een kleinere unie en grotere agitatie, zodat ze een variabele vorm en constant volume hebben, bijvoorbeeld het water in een bepaalde container.
In de gasvormige toestand vertonen de deeltjes die materie vormen een intense beweging, omdat de cohesiekrachten in deze toestand niet erg intens zijn. In deze toestand heeft de stof een variabele vorm en volume.
Dus in gasvormige toestand zal materie een vorm hebben volgens de container waarin het zich bevindt, anders blijft het vormloos, net als de lucht die we inademen en niet zien.
Als voorbeeld kunnen we denken aan de gasfles met gecomprimeerd gas dat een bepaalde vorm heeft gekregen.
Veranderingen in fysieke toestand
Bij fysieke toestand verandert state ze zijn in principe afhankelijk van de hoeveelheid energie die door de stof wordt ontvangen of verloren. Er zijn in wezen vijf Rechtszaak van veranderingen in fysieke toestand:
- Fusie: passage van vaste toestand naar vloeibare fase door verwarming. Een ijsblokje dat bijvoorbeeld uit de vriezer komt, smelt en verandert in water.
- Verdamping: passage van vloeibare fase naar gasvormige toestand die op drie manieren wordt verkregen: verwarming (verwarmer), kokend (kokend water) en verdamping (kleren drogen aan de waslijn).
- Liquefactie of condensatie: passage van gasvormige toestand naar vloeibare fase door koeling, bijvoorbeeld de vorming van dauw.
- stollen: passage van vloeibare fase naar vaste toestand, dat wil zeggen, het is het omgekeerde proces van fusie, dat plaatsvindt door koeling, bijvoorbeeld vloeibaar water dat in ijs wordt omgezet.
- sublimatie: passage van vaste toestand naar gasvormige toestand en vice versa (zonder door de vloeibare toestand te gaan) en kan optreden door verwarming of koeling van materie, bijvoorbeeld droogijs (gestold koolstofdioxide).
Andere fysieke toestanden
Naast de drie basistoestanden van materie zijn er nog twee: plasma en Bose-Einstein-condensaat.
Plasma wordt beschouwd als de vierde fysieke toestand van materie en vertegenwoordigt de toestand waarin het gas wordt geïoniseerd. De zon en de sterren zijn in wezen gemaakt van plasma.
Er wordt aangenomen dat de meeste materie die in het universum bestaat zich in een plasmatoestand bevindt.
Naast plasma is er ook een vijfde toestand van materie, het Bose-Einstein-condensaat. Het kreeg deze naam omdat het theoretisch was voorspeld door natuurkundigen Satyendra Bose en Albert Einstein.
Een condensaat wordt gekenmerkt door deeltjes die zich extreem georganiseerd gedragen en met dezelfde energie trillen alsof ze een enkel atoom zijn.
Deze toestand komt niet voor in de natuur en werd voor het eerst geproduceerd in 1995 in een laboratorium.
Om dit te bereiken, is het noodzakelijk dat de deeltjes worden blootgesteld aan een temperatuur dichtbij het absolute nulpunt (-273 ºC).
Opgelost Oefeningen
1) Vijand - 2016
Ten eerste, met betrekking tot wat we water noemen, lijkt het alsof we, wanneer het bevriest, kijken naar iets dat steen of aarde is geworden, maar wanneer het smelt en smelt.
verspreid, wordt het adem en lucht; de lucht, wanneer het wordt verbrand, wordt vuur; en omgekeerd keert vuur, wanneer het zich samentrekt en uitdooft, terug in de vorm van lucht; de lucht, opnieuw geconcentreerd en samengetrokken, wordt wolk en mist, maar vanuit deze toestanden wordt het, als het verder wordt samengedrukt, stromend water en uit water wordt het weer aarde en stenen; en op deze manier, zoals het ons lijkt, baren ze elkaar op een cyclische manier.
PLATO. Timaeus-Critias. Coimbra: CECH, 2011.
Vanuit het gezichtspunt van de moderne wetenschap komen de door Plato beschreven 'vier elementen' in feite overeen met de vaste, vloeibare, gas- en plasmafasen van materie. De overgangen daartussen worden nu begrepen als macroscopische gevolgen van transformaties die materie op microscopische schaal heeft ondergaan.
Met uitzondering van de plasmafase, zijn deze transformaties die door de materie worden ondergaan, op microscopisch niveau, geassocieerd met a
a) uitwisseling van atomen tussen de verschillende moleculen van het materiaal.
b) nucleaire transmutatie van de chemische elementen van het materiaal.
c) herverdeling van protonen tussen de verschillende atomen van het materiaal.
d) verandering in de ruimtelijke structuur gevormd door de verschillende bestanddelen van het materiaal.
e) verandering in de verhoudingen van de verschillende isotopen van elk element dat in het materiaal aanwezig is.
Alternatief d: verandering in de ruimtelijke structuur gevormd door de verschillende bestanddelen van het materiaal.
2) Vijand - 2015
Atmosferische lucht kan worden gebruikt om de overtollige energie die in het elektrische systeem wordt gegenereerd op te slaan, waardoor het afval wordt verminderd door: door het volgende proces: water en kooldioxide worden eerst uit de atmosferische lucht verwijderd en de resterende luchtmassa wordt afgekoeld tot - 198°C. Aanwezig in een aandeel van 78% van deze luchtmassa, wordt gasvormige stikstof vloeibaar en neemt een volume in dat 700 keer kleiner is. De overtollige energie van het elektrische systeem wordt in dit proces gebruikt en wordt gedeeltelijk teruggewonnen wanneer vloeibare stikstof, blootgesteld aan kamertemperatuur, kookt en zet uit, waardoor turbines worden omgezet die mechanische energie omzetten in energie elektrisch.
MACHADO, R. Verkrijgbaar op: www.correiobraziliense.com.br. Betreden op: 9 sept. 2013 (aangepast).
In het beschreven proces wordt de overtollige elektriciteit opgeslagen door de
a) uitzetting van stikstof tijdens het koken.
b) warmteopname door stikstof tijdens het koken.
c) het uitvoeren van werkzaamheden aan stikstof tijdens het vloeibaar maken.
d) verwijdering van water en kooldioxide uit de atmosfeer vóór afkoeling.
e) warmteafgifte van de stikstof aan de omgeving tijdens het vloeibaar maken.
Alternatief c: werkzaamheden aan stikstof bij het vloeibaar maken.
3) Vijand - 2014
De temperatuurstijging van het water van rivieren, meren en zeeën vermindert de oplosbaarheid van zuurstof, waardoor de verschillende vormen van waterleven die afhankelijk zijn van dit gas in gevaar komen. Als deze temperatuurstijging kunstmatig gebeurt, spreken we van thermische vervuiling. Kerncentrales kunnen door de aard van het energieopwekkingsproces dit soort vervuiling veroorzaken. Welk deel van de stroomopwekkingscyclus van kerncentrales houdt verband met dit soort vervuiling?
a) Splijting van radioactief materiaal.
b) Condensatie van waterdamp aan het einde van het proces.
c) Omzetting van energie uit turbines door generatoren.
d) Verwarmen van vloeibaar water om waterdamp te genereren.
e) Vrijkomen van waterdamp op de turbinebladen.
Alternatief b: Condensatie van waterdamp aan het einde van het proces.
Zie ook:
- Fysische formules
- Fysische en chemische transformaties
- Fysische en chemische verschijnselen
