ty stany fizyczne materii odpowiadają one sposobom, w jakie materia może pojawiać się w przyrodzie.
Stany te określane są przez ciśnienie, temperaturę, a przede wszystkim przez siły działające na cząsteczki.
Materia złożona z małych cząstek (atomów i molekuł) odpowiada wszystkiemu, co ma masę i zajmuje określone miejsce w przestrzeni.
Możliwość zaprezentowania się w trzech stanach: solidny, ciekły i gazowy.
Stany stałe, płynne i gazowe
W stanie stałym cząsteczki tworzące materię pozostają ciasno połączone i mają swój własny kształt i stałą objętość, na przykład pień drzewa lub lód (woda w stanie stałym).
W stanie ciekłym cząsteczki mają już mniejsze połączenie i większe wymieszanie, dzięki czemu mają zmienny kształt i stałą objętość, na przykład woda w określonym pojemniku.
W stanie gazowym cząstki tworzące materię wykazują intensywny ruch, ponieważ siły kohezji nie są w tym stanie bardzo intensywne. W tym stanie substancja ma zmienny kształt i objętość.
Zatem w stanie gazowym materia będzie miała kształt zgodny z pojemnikiem, w którym się znajduje, w przeciwnym razie pozostanie bezkształtna, tak jak powietrze, którym oddychamy, a którego nie widzimy.
Jako przykład możemy pomyśleć o butli gazowej, w której znajduje się sprężony gaz, który przybrał określony kształt.
Zmiany stanu fizycznego
W zmiany stanu fizycznego zasadniczo zależą od ilości energii otrzymanej lub utraconej przez substancję. Są zasadniczo are pięć Pozew sądowy zmian stanu fizycznego:
- Połączenie: przejście stan stały do stan ciekły poprzez ogrzewanie. Na przykład kostka lodu wyjęta z zamrażarki topi się i zamienia w wodę.
- Odparowanie: przejście stan ciekły do stan gazowy który uzyskuje się na trzy sposoby: ogrzewanie (grzałka), wrzenie (wrząca woda) i odparowanie (ubrania suszące się na sznurku).
- Skraplanie lub kondensacja: przejście stan gazowy do stan ciekły poprzez chłodzenie, na przykład, tworzenie się rosy.
- Zestalenie: przejście stan ciekły do stan stały, czyli jest to proces odwrotny do fuzji, który zachodzi poprzez schłodzenie np. ciekłej wody zamienionej w lód.
- Sublimacja: przejście stan stały do stan gazowy i vice versa (bez przechodzenia przez stan ciekły) i może wystąpić przez ogrzewanie lub chłodzenie materii, na przykład suchego lodu (zestalonego dwutlenku węgla).
Inne stany fizyczne
Oprócz trzech podstawowych stanów materii istnieją jeszcze dwa: plazma i kondensat Bosego-Einsteina.
Plazma jest uważana za czwarty fizyczny stan materii i reprezentuje stan, w którym gaz jest zjonizowany. Słońce i gwiazdy są w zasadzie zbudowane z plazmy.
Uważa się, że większość materii istniejącej we wszechświecie znajduje się w stanie plazmy.
Oprócz plazmy istnieje również piąty stan skupienia zwany kondensatem Bosego-Einsteina. Otrzymała tę nazwę, ponieważ została teoretycznie przewidziana przez fizyków Satyendrę Bose i Alberta Einsteina.
Kondensat charakteryzuje się cząsteczkami, które zachowują się w niezwykle zorganizowany sposób i wibrują z taką samą energią, jak gdyby były pojedynczym atomem.
Ten stan nie występuje w naturze i został po raz pierwszy wyprodukowany w 1995 roku w laboratorium.
Aby to osiągnąć, konieczne jest poddanie cząstek działaniu temperatury bliskiej zeru bezwzględnego (-273 ºC).
Rozwiązane ćwiczenia
1) Enem - 2016
Po pierwsze, w odniesieniu do tego, co nazywamy wodą, gdy zamarza, wydaje się, że patrzymy na coś, co stało się kamieniem lub ziemią, ale kiedy topi się i topi.
rozproszony, staje się oddechem i powietrzem; powietrze, kiedy jest spalone, staje się ogniem; i odwrotnie, ogień, gdy kurczy się i gaśnie, powraca do postaci powietrza; powietrze, ponownie skoncentrowane i skondensowane, staje się chmurą i mgłą, ale z tych stanów, jeśli jest dalej zagęszczane, staje się bieżącą wodą, a z wody znów staje się ziemią i kamieniami; i w ten sposób, jak nam się wydaje, rodzą się nawzajem w sposób cykliczny.
PLATON. Timaeus-Kritias. Coimbra: CECH, 2011.
Z punktu widzenia współczesnej nauki „cztery pierwiastki” opisane przez Platona w rzeczywistości odpowiadają stałym, ciekłym, gazowym i plazmowym fazom materii. Przejścia między nimi są obecnie rozumiane jako makroskopowe następstwa przemian, którym podlega materia w skali mikroskopowej.
Z wyjątkiem fazy plazmy, te przemiany zachodzące przez materię, na poziomie mikroskopowym, są związane z a
a) wymiana atomów między różnymi cząsteczkami materiału.
b) transmutacja jądrowa pierwiastków chemicznych materiału.
c) redystrybucja protonów między różnymi atomami materiału.
d) zmiana struktury przestrzennej tworzonej przez różne składniki materiału.
e) zmiana proporcji różnych izotopów każdego pierwiastka obecnego w materiale.
Alternatywa d: zmiana struktury przestrzennej utworzonej przez różne składniki materiału.
2) Enem - 2015
Powietrze atmosferyczne może być wykorzystane do magazynowania nadmiaru energii wytwarzanej w instalacji elektrycznej, zmniejszając jej marnotrawstwo, poprzez w następujący sposób: woda i dwutlenek węgla są wstępnie usuwane z powietrza atmosferycznego, a pozostała masa powietrza jest schładzana do - 198°C. Obecny w 78% tej masy powietrza azot gazowy ulega skropleniu, zajmując 700 razy mniejszą objętość. W procesie tym wykorzystywana jest nadwyżka energii z instalacji elektrycznej, częściowo odzyskiwana, gdy ciekły azot, wystawiony na działanie temperatury pokojowej, wrze i rozszerza się, obracając turbiny zamieniające energię mechaniczną w energię elektryczny.
MACHADO, R. Dostępne na: www.correiobraziliense.com.br. Dostęp: 9 września 2013 (dostosowany).
W opisanym procesie nadmiar energii elektrycznej jest magazynowany przez
a) ekspansja azotu podczas wrzenia.
b) absorpcja ciepła przez azot podczas gotowania.
c) prowadzenie prac na azocie podczas skraplania.
d) usuwanie wody i dwutlenku węgla z atmosfery przed schłodzeniem.
e) uwalnianie ciepła z azotu do otoczenia podczas upłynniania.
Alternatywa c: prowadzenie prac nad azotem podczas upłynniania.
3) Enem - 2014
Wzrost temperatury wód rzek, jezior i mórz zmniejsza rozpuszczalność tlenu, zagrażając różnym formom życia wodnego, które zależą od tego gazu. Jeśli ten wzrost temperatury następuje w sposób sztuczny, mówimy, że istnieje zanieczyszczenie termiczne. Elektrownie jądrowe, z samej natury procesu wytwarzania energii, mogą powodować tego typu zanieczyszczenia. Jaka część cyklu wytwarzania energii w elektrowniach jądrowych jest związana z tym rodzajem zanieczyszczenia?
a) Rozszczepienie materiału promieniotwórczego.
b) Kondensacja pary wodnej pod koniec procesu.
c) Konwersja energii z turbin przez generatory.
d) Ogrzewanie ciekłej wody w celu wytworzenia pary wodnej.
e) Uwalnianie pary wodnej na łopatkach turbiny.
Alternatywa b: Kondensacja pary wodnej pod koniec procesu.
Zobacz też:
- Wzory fizyki
- Przemiany fizyczne i chemiczne
- Zjawiska fizyczne i chemiczne
