คุณ สภาพทางกายภาพของสสาร สอดคล้องกับวิธีที่สสารสามารถปรากฏในธรรมชาติได้
สถานะเหล่านี้ถูกกำหนดตามความดัน อุณหภูมิ และเหนือสิ่งอื่นใด โดยแรงที่กระทำต่อโมเลกุล
สสารประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก (อะตอมและโมเลกุล) สอดคล้องกับทุกสิ่งที่มีมวลและครอบครองสถานที่หนึ่งในอวกาศ
สามารถแสดงตนในสามสถานะ: แข็ง, ของเหลว และ ก๊าซ.
สถานะของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
ในสถานะของแข็ง โมเลกุลที่ประกอบเป็นสสารจะเกาะติดกันอย่างแน่นหนาและมีรูปร่างและปริมาตรคงที่ ตัวอย่างเช่น ลำต้นของต้นไม้หรือน้ำแข็ง (น้ำในสถานะของแข็ง)
ในสถานะของเหลว โมเลกุลมีสหภาพที่เล็กกว่าและมีการกวนที่มากกว่าอยู่แล้ว เพื่อให้มีรูปร่างที่แปรผันได้และปริมาตรคงที่ เช่น น้ำในภาชนะบางประเภท
ในสถานะก๊าซ อนุภาคที่ก่อตัวเป็นสสารจะแสดงการเคลื่อนไหวที่รุนแรง เนื่องจากแรงเกาะติดกันไม่รุนแรงมากในสถานะนี้ ในสถานะนี้ สารจะมีรูปร่างและปริมาตรแปรผัน
ดังนั้นในสถานะก๊าซ สสารจะมีรูปร่างตามภาชนะที่บรรจุอยู่ มิฉะนั้น มันก็จะไม่มีรูปร่างเหมือนอากาศที่เราหายใจเข้าไปโดยมองไม่เห็น
ตัวอย่างเช่น เราสามารถนึกถึงถังแก๊สซึ่งมีก๊าซอัดที่มีรูปร่างที่แน่นอน
การเปลี่ยนแปลงสภาพร่างกาย
ที่ การเปลี่ยนแปลงสภาพร่างกาย
โดยพื้นฐานแล้วขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ได้รับหรือสูญเสียโดยสาร มีเป็นหลัก ห้า คดีความ ของการเปลี่ยนแปลงสภาพร่างกาย:- ฟิวชั่น: ทางผ่านของ สถานะของแข็ง ถึง สถานะของเหลว ผ่านการทำความร้อน ตัวอย่างเช่น ก้อนน้ำแข็งที่ออกจากช่องแช่แข็งจะละลายและกลายเป็นน้ำ
- การทำให้กลายเป็นไอ: ทางผ่านของ สถานะของเหลว ถึง สถานะก๊าซ ซึ่งได้จากสามวิธี: ความร้อน (เครื่องทำความร้อน), เดือด (น้ำเดือด) และ การระเหย (ตากผ้าบนราวตากผ้า).
- การทำให้เป็นของเหลวหรือการควบแน่น: ทางผ่านของ สถานะก๊าซ ถึง สถานะของเหลว ผ่านการระบายความร้อน เช่น การก่อตัวของน้ำค้าง
- การแข็งตัว: ทางผ่านของ สถานะของเหลว ถึง สถานะของแข็งกล่าวคือ เป็นกระบวนการผกผันของการหลอมเหลว ซึ่งเกิดขึ้นจากการทำให้เย็นลง เช่น น้ำของเหลวกลายเป็นน้ำแข็ง
- ระเหิด: ทางผ่านของ สถานะของแข็ง ถึง สถานะก๊าซ และในทางกลับกัน (โดยไม่ผ่านสถานะของเหลว) และอาจเกิดขึ้นได้โดยการให้ความร้อนหรือความเย็น เช่น น้ำแข็งแห้ง (คาร์บอนไดออกไซด์ที่แข็งตัว)
สภาพร่างกายอื่นๆ
นอกจากสถานะพื้นฐานของสสารสามสถานะแล้ว ยังมีอีกสองสถานะ: พลาสมาและคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์
พลาสมาถือเป็นสถานะทางกายภาพที่สี่ของสสารและแสดงถึงสถานะที่แก๊สถูกแตกตัวเป็นไอออน โดยพื้นฐานแล้วดวงอาทิตย์และดวงดาวนั้นทำจากพลาสมา
เชื่อกันว่าสสารส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในจักรวาลอยู่ในสถานะพลาสมา
นอกจากพลาสมาแล้ว ยังมีสถานะที่ห้าของสสารที่เรียกว่าคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ ชื่อนี้ได้มาจากการทำนายตามทฤษฎีโดยนักฟิสิกส์ Satyendra Bose และ Albert Einstein
คอนเดนเสทมีลักษณะเฉพาะด้วยอนุภาคที่ทำงานในลักษณะที่เป็นระเบียบอย่างยิ่งและสั่นสะเทือนด้วยพลังงานเดียวกันราวกับว่าเป็นอะตอมเดี่ยว
สภาพนี้ไม่พบในธรรมชาติและเกิดขึ้นครั้งแรกในปี 2538 ในห้องปฏิบัติการ
ในการเข้าถึงอนุภาคนั้นจำเป็นต้องอยู่ภายใต้อุณหภูมิที่ใกล้เคียงกับศูนย์สัมบูรณ์ (-273 ºC)
แก้ไขแบบฝึกหัด
1) ศัตรู - 2016
ประการแรก เมื่อเทียบกับสิ่งที่เราเรียกว่าน้ำ เมื่อมันกลายเป็นน้ำแข็ง ดูเหมือนว่าเรากำลังมองบางสิ่งที่กลายเป็นหินหรือดิน แต่เมื่อมันละลายและละลาย
กระจัดกระจายกลายเป็นลมหายใจและอากาศ อากาศเมื่อถูกเผาไหม้จะกลายเป็นไฟ และในทางกลับกันไฟเมื่อมันหดตัวและดับตัวเองจะกลับสู่รูปของอากาศ อากาศกลับรวมตัวและหดตัวกลายเป็นเมฆและหมอก แต่จากสภาวะเหล่านี้ หากถูกบีบอัดเพิ่มเติม จะกลายเป็นน้ำไหล และจากน้ำก็จะกลายเป็นดินและหินอีกครั้ง และในลักษณะนี้ ดูเหมือนกับเรา พวกเขาให้กำเนิดกันและกันเป็นวัฏจักร
เพลโต ทิเมอัส-ไครเทียส. โคอิมบรา: CECH, 2011.
จากมุมมองของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ "ธาตุทั้งสี่" ที่เพลโตอธิบายไว้นั้นสอดคล้องกับเฟสของแข็ง ของเหลว ก๊าซ และพลาสมาของสสาร การเปลี่ยนแปลงระหว่างพวกเขาตอนนี้เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นโดยสสารในระดับจุลทรรศน์
ยกเว้นเฟสพลาสมา การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ผ่านสสาร ในระดับจุลทรรศน์ มีความเกี่ยวข้องกับ
ก) การแลกเปลี่ยนอะตอมระหว่างโมเลกุลต่างๆ ของวัสดุ
b) การเปลี่ยนรูปนิวเคลียร์ขององค์ประกอบทางเคมีของวัสดุ
c) การกระจายโปรตอนระหว่างอะตอมต่างๆ ของวัสดุ
d) การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่เกิดจากองค์ประกอบต่างๆ ของวัสดุ
จ) การเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนของไอโซโทปที่แตกต่างกันของแต่ละองค์ประกอบที่มีอยู่ในวัสดุ
ทางเลือก d: การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่เกิดจากองค์ประกอบต่างๆ ของวัสดุ
2) ศัตรู - 2015
อากาศในบรรยากาศสามารถใช้เก็บพลังงานส่วนเกินที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า ลดการสิ้นเปลือง โดย โดยผ่านกระบวนการต่อไปนี้: ในขั้นต้นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกลบออกจากอากาศในบรรยากาศและมวลอากาศที่เหลือจะถูกทำให้เย็นลงถึง 198°ซ. มีอยู่ในสัดส่วน 78% ของมวลอากาศนี้ ไนโตรเจนในก๊าซถูกทำให้เป็นของเหลว โดยมีปริมาตรน้อยกว่า 700 เท่า พลังงานส่วนเกินจากระบบไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในกระบวนการนี้ โดยจะกู้คืนบางส่วนเมื่อไนโตรเจนเหลว สัมผัสกับอุณหภูมิห้อง เดือดและขยายตัว เปลี่ยนกังหันที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงาน ไฟฟ้า.
มาชาโด, อาร์. สามารถดูได้ที่: www.correiobraziliense.com.br เข้าถึงเมื่อ: 9 ก.ย. 2556 (ดัดแปลง).
ในกระบวนการที่อธิบายไว้ ไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกจัดเก็บโดย
ก) การขยายตัวของไนโตรเจนในระหว่างการเดือด
b) การดูดซับความร้อนโดยไนโตรเจนในระหว่างการเดือด
c) ทำงานเกี่ยวกับไนโตรเจนในระหว่างการทำให้เป็นของเหลว
ง) การกำจัดน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากบรรยากาศก่อนจะเย็นลง
จ) การปลดปล่อยความร้อนจากไนโตรเจนสู่สิ่งแวดล้อมในระหว่างการทำให้เป็นของเหลว
ทางเลือก c: การทำงานกับไนโตรเจนในระหว่างการทำให้เป็นของเหลว
3) ศัตรู - 2014
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของแม่น้ำในแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเลจะลดความสามารถในการละลายของออกซิเจน ทำให้เสี่ยงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำในรูปแบบต่างๆ ที่พึ่งพาก๊าซนี้ หากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นโดยวิธีการประดิษฐ์ แสดงว่ามีมลภาวะทางความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยธรรมชาติของกระบวนการสร้างพลังงานสามารถก่อให้เกิดมลพิษประเภทนี้ได้ ส่วนใดของวงจรการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้องกับมลพิษประเภทนี้
ก) การแตกตัวของวัสดุกัมมันตภาพรังสี
ข) การควบแน่นของไอน้ำเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ
c) การแปลงพลังงานจากกังหันโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ง) การให้ความร้อนน้ำของเหลวเพื่อสร้างไอน้ำ
จ) ปล่อยไอน้ำบนใบพัดกังหัน
ทางเลือก ข: การควบแน่นของไอน้ำเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ
ดูด้วย:
- สูตรฟิสิกส์
- การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี
- ปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมี
