Lo stato aggregato della materia. Cambiamento nello stato della materia

Tutta la materia può esistere in uno dei quattro tipi. Ognuno di loro è un certo stato aggregativo della materia. Nella natura della Terra, solo uno è rappresentato in tre di essi contemporaneamente. Questa è acqua. È facile da vedere ed evaporato, sciolto e indurito. Cioè vapore, acqua e ghiaccio. Gli scienziati hanno imparato a cambiare lo stato di aggregazione della materia. La più grande difficoltà per loro è solo il plasma. Questa condizione richiede condizioni speciali.

Di cosa si tratta, da cosa dipende e come è caratterizzato?

Se il corpo si è spostato in un altro stato di aggregazione della sostanza, allora questo non significa che sia apparso qualcos'altro. La sostanza rimane la stessa. Se il liquido avesse molecole di acqua, allora saranno uguali a vapore con ghiaccio. Cambieranno solo la loro posizione, la velocità di movimento e le forze di interazione tra loro.

Quando si studia l'argomento "Stati aggregati (Grado 8)", vengono considerati solo tre di essi. Lo è gas liquido e solido. Le loro manifestazioni dipendono dalle condizioni ambientali fisiche. Le caratteristiche di questi stati sono presentate nella tabella.

Il primo stato: solido

La sua fondamentale differenza dagli altri è che le molecole hanno un luogo rigorosamente definito. Quando parlano di un solido stato di aggregazione, spesso si riferiscono ai cristalli. In essi, la struttura reticolare è simmetrica e strettamente periodica. Pertanto, è sempre conservato, fino a che punto il corpo non si diffonderebbe. Il movimento oscillatorio delle molecole di una sostanza non è sufficiente a distruggere questo reticolo.

Ma ci sono anche corpi amorfi. Mancano di una struttura rigida nella disposizione degli atomi. Possono essere ovunque. Ma questo posto è stabile come in un corpo cristallino. La differenza tra sostanze amorfe e cristalline è che non hanno un punto di fusione specifico (solidificazione) e la scorrevolezza è caratteristica di esse. Esempi vividi di tali sostanze: vetro e plastica.

Il secondo stato: liquido

Questo stato aggregativo della materia è un incrocio tra un solido e un gas. Pertanto, combina alcune delle proprietà del primo e del secondo. Quindi, la distanza tra le particelle e la loro interazione è simile a quello che era il caso dei cristalli. Ma la posizione e il movimento più vicini al gas. Pertanto, il liquido non conserva la forma, ma si diffonde sulla nave in cui viene versato.

Il terzo stato: gas

Per la scienza chiamata "fisica", lo stato aggregato sotto forma di gas non è nell'ultimo posto. Dopo tutto, studia il mondo intorno e l'aria in essa è molto comune.

Le peculiarità di questo stato sono che le forze di interazione tra le molecole sono praticamente assenti. Questo spiega la loro libera circolazione. A causa della quale la sostanza gassosa riempie l'intero volume fornito. E in questo stato è possibile trasferire tutto, è sufficiente aumentare la temperatura al valore desiderato.

Quarto stato: plasma

Questo stato aggregato di materia è un gas che è completamente o parzialmente ionizzato. Ciò significa che il numero di particelle caricate negativamente e positivamente in esso è quasi lo stesso. Questa situazione si verifica quando il gas viene riscaldato. Poi c'è una forte accelerazione del processo di ionizzazione termica. Si trova nel fatto che le molecole sono divise in atomi. Questi ultimi si trasformano in ioni.

Nell'ambito dell'universo, un tale stato è molto comune. Perché contiene tutte le stelle e l'ambiente tra di loro. All'interno dei confini della superficie terrestre, si verifica estremamente raramente. Ad eccezione della ionosfera e del vento solare, il plasma è possibile solo durante un temporale. In un lampo, vengono create tali condizioni in cui i gas dell'atmosfera passano nel quarto stato della materia.

Ma questo non significa che il plasma non venga creato in laboratorio. La prima cosa che è stata in grado di riprodurre è la scarica di gas. Ora il plasma riempie le luci fluorescenti e la pubblicità al neon.

Com'è la transizione tra stati?

Per fare questo, è necessario creare determinate condizioni: pressione costante e una temperatura specifica. In questo caso, un cambiamento negli stati aggregati di una sostanza è accompagnato dal rilascio o dall'assorbimento di energia. Inoltre, questa transizione non avviene alla velocità della luce, ma richiede una certa quantità di tempo. Durante tutto questo tempo le condizioni devono essere invariate. La transizione avviene con l'esistenza simultanea di una sostanza in due modi, che mantengono l'equilibrio termico.

I primi tre stati della materia possono entrare l'uno nell'altro. Ci sono processi diretti e inversi. Hanno i seguenti nomi:

• fusione (da solido a liquido) e cristallizzazione , come ghiaccio sciolto e acqua di tempra;
• vaporizzazione (da liquido a gassoso) e condensazione , un esempio è l'evaporazione dell'acqua e la sua produzione da vapore;
• sublimazione (dal solido al gassoso) e desublimazione , ad esempio, evaporazione di un aroma secco per il primo e gelo sul vetro per il secondo.

Fisica di fusione e cristallizzazione

Se un solido viene riscaldato, allora ad una certa temperatura, chiamata il punto di fusione di una particolare sostanza, inizierà un cambiamento nello stato di aggregazione, chiamato fusione. Questo processo viene fornito con l'assorbimento di energia, che è chiamata la quantità di calore ed è indicata dalla lettera Q. Per calcolarlo, è necessario conoscere il calore specifico della fusione , che è indicato con λ . E la formula prende la seguente espressione:

Q = λ * m , dove m è la massa di una sostanza che è coinvolta nella fusione.

Se si verifica il processo inverso, cioè la cristallizzazione del liquido, le condizioni vengono ripetute. L'unica differenza è che l'energia viene rilasciata e il segno meno appare nella formula.

Fisica di vaporizzazione e condensazione

Con il riscaldamento continuo della sostanza, si avvicinerà gradualmente alla temperatura alla quale inizierà la sua intensa evaporazione. Questo processo è chiamato vaporizzazione. È di nuovo caratterizzato dall'assorbimento di energia. Solo per il suo calcolo è necessario conoscere il calore specifico della vaporizzazione r . E la formula sarà:

Q = r * m .

Il processo inverso o condensa si verifica con il rilascio della stessa quantità di calore Pertanto, meno appare nuovamente nella formula.