5 состояний материальной агрегации

состояния агрегации вещества они связаны с тем фактом, что он может существовать в разных состояниях, в зависимости от плотности, проявляемой молекулами, которые его составляют. Наука физики - это та, которая отвечает за изучение природы и свойств вещества и энергии во вселенной..

Понятие материи определяется как все, что составляет вселенную (атомы, молекулы и ионы), которая образует все существующие физические структуры. Традиционные научные исследования, проведенные по завершенным состояниям агрегации вещества, представлены в трех известных: твердых, жидких или газообразных..

Однако есть еще две фазы, которые были определены совсем недавно, что позволяет классифицировать их как таковые и добавлять их к трем исходным состояниям (так называемая плазма и конденсат Бозе-Эйнштейна).

Они представляют собой более редкие формы материи, чем традиционные, но при правильных условиях демонстрируют внутренние и достаточно уникальные свойства, которые можно классифицировать как состояния агрегации..

индекс

• 1 Состояния агрегации вещества
  • 1.1 Твердый
  • 1.2 Жидкость
  • 1.3 Газ
  • 1.4 Плазма
  • 1.5 Конденсат Бозе-Эйнштейна
• 2 Ссылки

Состояния агрегации вещества

твердый

Когда мы говорим о веществе в твердом состоянии, оно может быть определено как то, в котором молекулы, которые его составляют, объединены в компактную форму, оставляя очень мало места между ними и обеспечивая жесткий характер структуре этого вещества..

Таким образом, материалы в этом агрегатном состоянии не текут свободно (например, жидкости) и не расширяются объемно (например, газы) и для различных применений считаются несжимаемыми веществами..

Кроме того, они могут иметь кристаллические структуры, которые организованы в упорядоченном и регулярном или в беспорядочном и нерегулярном виде, как и аморфные структуры.

В этом смысле твердые вещества не обязательно являются однородными по своей структуре, поскольку способны находить химически неоднородные. Они обладают способностью переходить непосредственно в жидкое состояние в процессе синтеза, а также переходить в газообразное состояние сублимацией..

Типы твердых тел

Твердые материалы делятся на ряд классификаций:

Металлы: это те твердые и плотные твердые тела, которые, кроме того, обычно являются отличными проводниками электричества (благодаря своим свободным электронам) и тепла (по своей теплопроводности). Они составляют большую часть периодической таблицы элементов и могут быть соединены с другим металлом или неметаллом для образования сплавов. В зависимости от рассматриваемого металла их можно найти естественным или искусственным путем..

полезные ископаемые

Являются ли те твердые вещества, которые образовались естественным путем в результате геологических процессов, происходящих при высоком давлении?.

Минералы каталогизируются таким образом по их кристаллической структуре с однородными свойствами и сильно различаются по типу в зависимости от материала, о котором они говорят, и их происхождения. Этот тип твердого тела очень часто встречается по всей планете Земля.

керамика

Они представляют собой твердые вещества, которые создаются из неорганических и неметаллических веществ, как правило, под воздействием тепла, и которые имеют кристаллическую или полукристаллическую структуру..

Особенностью этого типа материала является то, что он может рассеивать высокие температуры, удары и прочность, что делает его отличным компонентом для передовых авиационных, электронных и даже военных технологий..

Органические твердые вещества

Это те твердые вещества, которые состоят в основном из элементов углерода и водорода, способных также иметь в своей структуре молекулы азота, кислорода, фосфора, серы или галогенов..

Эти вещества сильно различаются, наблюдая материалы от натуральных и искусственных полимеров до парафина из углеводородов..

Композитные материалы

Это те относительно современные материалы, которые были разработаны путем объединения двух или более твердых веществ, создания нового вещества с характеристиками каждого из его компонентов, использования их свойств для материала, превосходящего исходный. Примеры их включают железобетон и композитную древесину.

Полупроводники

Они названы в честь их удельного сопротивления и электрической проводимости, которая помещает их между металлическими проводниками и неметаллическими индукторами. Они часто используются в области современной электроники и для накопления солнечной энергии..

наноматериалы

Они имеют твердые микроскопические размеры, что дает им свойства, отличные от их версии большего размера. Они находят применение в специализированных областях науки и техники, таких как в области хранения энергии.

биоматериалы

Это природные и биологические материалы со сложными и уникальными характеристиками, отличающимися от всех других твердых веществ из-за их происхождения, полученного на протяжении миллионов лет эволюции. Они состоят из различных органических элементов и могут быть сформированы и преобразованы в соответствии с внутренними характеристиками, которыми они обладают.

жидкость

Это называется жидкостью для того вещества, которое находится в почти несжимаемом состоянии, которое занимает объем контейнера, в котором оно находится.

В отличие от твердых веществ, жидкости свободно протекают через поверхность, на которой они расположены, но они не расширяются объемно, как газы; по этой причине они поддерживают практически постоянную плотность. У них также есть способность смачивать или увлажнять поверхности, к которым они прикасаются из-за поверхностного натяжения..

Жидкости регулируются свойством, известным как вязкость, которая измеряет сопротивление той же деформации при резании или движении..

По своему поведению в отношении вязкости и деформации жидкости можно классифицировать на ньютоновские и неньютоновские жидкости, хотя эта статья не будет обсуждаться подробно..

Важно отметить, что есть только два элемента, которые находятся в этом состоянии агрегации при нормальных условиях: бром и ртуть, цезий, галлий, франций и рубидий также могут легко достигать жидкого состояния при адекватных условиях.

Они могут переходить в твердое состояние в процессе затвердевания, а также превращаться в газы при кипячении..

Типы жидкостей

По своей структуре жидкости делятся на пять видов:

растворители

Представляя все эти обычные и необычные жидкости, имеющие в своем составе только один тип молекул, растворители - это те вещества, которые используются для растворения твердых веществ и других жидкостей внутри них, для образования новых типов жидкостей..

решения

Являются ли те жидкости в форме гомогенной смеси, которые были образованы объединением растворенного вещества и растворителя, растворенное вещество может быть твердым веществом или другой жидкостью.

эмульсии

Они представлены в виде тех жидкостей, которые были образованы смесью двух типично несмешивающихся жидкостей. Они наблюдаются в виде жидкости, взвешенной внутри другого в форме шариков, и могут быть найдены в массе в воде (масло в воде) или в масле в воде в зависимости от их структуры..

суспензии

Суспензии - это жидкости, в которых есть твердые частицы, взвешенные в растворителе. Они могут образовываться в природе, но чаще наблюдаются в области фармацевтики..

аэрозоли

Они образуются, когда газ пропускается через жидкость, а первый рассеивается во втором. Эти вещества имеют жидкий характер с газообразными молекулами и могут быть разделены при повышении температуры.

газ

Он рассматривается как газ для того состояния сжимаемого вещества, в котором молекулы значительно разделены и диспергированы, и где они расширяются, занимая объем контейнера, в котором они содержатся..

Кроме того, есть несколько элементов, которые естественным образом находятся в газообразном состоянии и могут связываться с другими веществами с образованием газовых смесей..

Газы могут превращаться непосредственно в жидкости в процессе конденсации, а в твердые вещества - в результате необычного процесса осаждения. Кроме того, их можно нагревать до очень высоких температур или пропускать через сильное электромагнитное поле для их ионизации, превращая в плазму..

Ввиду своей сложной природы и нестабильности в зависимости от условий окружающей среды свойства газов могут варьироваться в зависимости от давления и температуры, в которых они находятся, поэтому иногда работайте с газами, предполагая, что они "идеальны"..

Типы газов

Существует три типа газов в зависимости от их структуры и происхождения, которые описаны ниже:

Природные элементалы

Они определяются как все те элементы, которые находятся в газообразном состоянии в природе и в нормальных условиях, наблюдаемые на планете Земля, а также на других планетах..

В этом случае в качестве примера можно упомянуть кислород, водород, азот и благородные газы, а также хлор и фтор..

Природные соединения

Это газы, которые образуются в природе биологическими процессами и состоят из двух или более элементов. Они обычно образуются из водорода, кислорода и азота, хотя в очень редких случаях они также могут образовываться с благородными газами.

искусственный

Те газы, созданные человеком из природных соединений, разработаны для удовлетворения потребностей, которые у него есть. Некоторые искусственные газы, такие как хлорфторуглероды, анестезирующие средства и стерилизаторы, могут быть более токсичными или загрязняющими веществами, чем считалось ранее, поэтому существуют правила, ограничивающие их массовое использование.

плазма

Такое состояние скопления вещества было впервые описано в 1920-х годах и характеризуется его отсутствием на поверхности Земли..

Он появляется только тогда, когда нейтральный газ подвергается воздействию сильного электромагнитного поля, образуя ионизированный газ, который обладает высокой проводимостью для электричества и который также достаточно отличается от других существующих состояний агрегации, что заслуживает его собственной классификации как состояния.

В этом состоянии вещество может быть снова деионизировано, чтобы стать газом, но это сложный процесс, требующий экстремальных условий..

Предполагается, что плазма представляет собой наиболее распространенное состояние материи во вселенной; эти аргументы основаны на существовании так называемой «темной материи», предложенной квантовыми физиками для объяснения гравитационных явлений в космосе.

Типы плазмы

Существует три типа плазмы, которые классифицируются только по происхождению; это происходит даже в рамках одной и той же классификации, поскольку плазма очень различна между ними, и одного знания недостаточно, чтобы знать все.

искусственный

Это та плазма, созданная человеком, как и плазмы, находящиеся внутри экранов, люминесцентных ламп и неоновых вывесок, а также в ракетных винтах.

земной

Это плазма, которая в той или иной форме сформирована Землей, давая понять, что она происходит в основном в атмосфере или других подобных средах и что она не встречается на поверхности. Включает молнию, полярный ветер, ионосферу и магнитосферу.

пространство

Это та плазма, которая наблюдается в космосе, образуя структуры разных размеров, варьирующихся от нескольких метров до огромных световых лет..

Эта плазма наблюдается в звездах (включая наше Солнце), в солнечном ветре, межзвездной и межгалактической среде, в дополнение к межзвездным туманностям.

Конденсат Бозе-Эйнштейна

Конденсат Бозе-Эйнштейна является относительно новым понятием. Он возник в 1924 году, когда физики Альберт Эйнштейн и Сатьендра Нат Бозе предсказали его существование в общих чертах..

Это состояние вещества описывается как разбавленный газ бозонов - элементарных или составных частиц, связанных с тем, что они являются носителями энергии, - которые были охлаждены до температур, очень близких к абсолютному нулю (-273,15 К)..

В этих условиях бозоны компонентов конденсата переходят в свое минимальное квантовое состояние, заставляя их проявлять свойства уникальных и специфических микроскопических явлений, которые отделяют их от нормальных газов..

Молекулы конденсата B-E показывают характеристики сверхпроводимости; то есть отсутствует электрическое сопротивление. Они также могут демонстрировать характеристики сверхтекучести, из-за чего вещество имеет нулевую вязкость, поэтому оно может течь без потери кинетической энергии при трении..

Из-за нестабильности и непродолжительного существования вещества в этом состоянии, возможные применения этих типов соединений все еще изучаются..

Вот почему, помимо использования в исследованиях, которые пытались замедлить скорость света, многие применения этого типа вещества не были достигнуты. Однако есть признаки того, что это может помочь человечеству в большом количестве будущих функций..

ссылки

1. BBC. (Н.Д.). Состояния материи. Получено с bbc.com
2. Learning, L. (s.f.). Классификация Материи. Получено с courses.lumenlearning.com
3. LiveScience. (Н.Д.). Состояния материи. Получено с livescience.com
4. Университет, П. (с.ф.). Состояния материи. Получено от chem.purdue.edu
5. Wikipedia. (Н.Д.). Состояние материи Получено с en.wikipedia.org