Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Агрегатний стан



План:


Введення

Агрегатний стан - стан речовини, що характеризується певними якісними властивостями: здатністю чи нездатністю зберігати обсяг і форму, наявністю або відсутністю далекого і ближнього порядку та іншими. Зміна агрегатного стану може супроводжуватися стрибкоподібним зміною вільної енергії, ентропії, щільності та інших основних фізичних властивостей. [1].

Виділяють три основні агрегатних стани: тверде тіло, рідина і газ. Іноді не зовсім коректно до агрегатних станів зараховують плазму. Існують і інші агрегатні стани, наприклад, рідкі кристали або конденсат Бозе - Ейнштейна.

Зміни агрегатного стану це термодинамічні процеси, звані фазовими переходами. Виділяють такі їх різновиди: з твердого в рідке - плавлення; з рідкого в газоподібний - випаровування і кипіння; з твердого в газоподібний - сублімація; з газоподібного в рідкий або твердий - конденсація; з рідкого в твердий - кристалізація. Відмінною особливістю є відсутність різкої межі переходу до плазмового стану.

Визначення агрегатних станів не завжди є строгими. Так, існують аморфні тіла, що зберігають структуру рідини і володіють невеликою плинністю і здатністю зберігати форму; рідкі кристали текучі, але при цьому мають деякі властивості твердих тіл, зокрема, можуть поляризувати проходить через них електромагнітне випромінювання.

Для опису різних станів у фізиці використовується більш широке поняття термодинамічної фази. Явища, що описують переходи від однієї фази до іншої, називають критичними явищами.


1. Тверде тіло

Стан, що характеризується здатністю зберігати об'єм та форму. Атоми твердого тіла здійснюють лише невеликі коливання навколо стану рівноваги. Присутній як далекий, так і ближній порядок.

2. Рідина

Стан речовини, при якому воно має малу сжимаемостью, тобто добре зберігає об'єм, проте не здатне зберігати форму. Рідина легко приймає форму судини, в який вона поміщена. Атоми або молекули рідини здійснюють коливання поблизу стану рівноваги, замкнені іншими атомами, і часто перескакують на інші вільні місця. Присутній тільки ближній порядок.

3. Газ

Стан, що характеризується хорошою сжимаемостью, відсутністю здатності зберігати як обсяг, так і форму. Газ прагне зайняти весь обсяг, йому наданий. Атоми або молекули газу ведуть себе відносно вільно, відстані між ними набагато більше їх розмірів.

4. Плазма

Плазмова декоративна лампа.

Часто зараховують до агрегатних станів речовини плазма відрізняється від газу великим ступенем іонізації атомів. Велика частина баріонного речовини (за масою ок. 99,9%) у Всесвіту знаходиться в стані плазми. [2]


5. Надкритичної флюїд

Виникає при одночасному підвищенні температури і тиску до критичної точки, в якій щільність газу порівнюється з щільністю рідини; при цьому зникає межа між рідкої і газоподібної фазами. Надкритичної флюїд відрізняється виключно високою розчинюючої здатністю.

6. Конденсат Бозе - Ейнштейна

Виходить в результаті охолодження бозе-газу до температур, близьких до абсолютного нуля. У результаті цього частина атомів виявляється в стані зі строго нульовою енергією (тобто в нижчому з можливих квантовому стані). Конденсат Бозе - Ейнштейна виявляє ряд квантових властивостей, таких як надплинність і резонанс Фішбаха.

7. Ферміони конденсат

Являє собою Бозе-конденсацію в режимі БКШ "атомних куперовських пар" в газах складаються з атомів- ферміонів. (На відміну від традиційного режиму бозе-ейнштейнівської конденсації складових бозонів).

Такі ферміони атомні конденсати є "родичами" надпровідників, але з критичною температурою порядку кімнатної і вище. [3]


8. Вироджена матерія

  • Фермі-газ 1-а стадія Електронно-вироджений газ, спостерігається в білих карликів, грає важливу роль в еволюції зірок.
  • 2-а стадія нейтронне стан в нього речовина переходить при надвисокому тиску, недосяжному поки в лабораторії, але існуючому всередині нейтронних зірок. При переході в нейтронне стан електрони речовини взаємодіють з протонами і перетворюються на нейтрони. В результаті речовина в нейтронному стані повністю складається з нейтронів і має густину порядку ядерної. Температура речовини при цьому не повинна бути занадто висока (в енергетичному еквіваленті не більше сотні МеВ).
  • при сильному підвищенні температури (сотні МеВ і вище) в нейтронному стані починають народжуватися і анігілювати різноманітні мезони. При подальшому підвищенні температури відбувається деконфайнмент, і речовина переходить в стан кварк-глюонної плазми. Воно складається вже не з адронів, а з постійно народжуються і зникаючих кварків і глюонів. Можливо [4], деконфайнмент відбувається в два етапи.
  • При подальшому необмеженому підвищенні тиску без підвищення температури речовина колапсує в чорну діру.
  • При одночасному підвищенні і тиску, і температури до кварків і глюонами додаються інші частинки. Що відбувається з речовиною, простором і часом при температурах, близьких до планковской, поки невідомо.

9. Інші стани

При глибокому охолодженні деякі (далеко не всі) речовини переходять в надпровідний або надплинний стан. Ці стани, безумовно, є окремими термодинамічними фазами, однак їх навряд чи варто називати новими агрегатними станами речовини через їх неуніверсальність.

Неоднорідні речовини типу паст, гелів, суспензій, аерозолів і т. д., які за певних умов демонструють властивості як твердих тіл, так і рідин і навіть газів, звичайно відносять до класу дисперсних матеріалів, а не до яких-небудь конкретних агрегатних станів речовини.


Примітки

  1. Агрегатні стани речовини - slovari.yandex.ru / Агрегатний стан / БСЕ / Агрегатні стани / - стаття з Великої радянської енциклопедії
  2. Володимир Жданов Плазма в космосі - www.krugosvet.ru/articles/123/1012368/1012368a2.htm. Кругосвет. архіві - www.webcitation.org/617d3432B з першоджерела 22 серпня 2011.
  3. "Ферміони конденсат" - www.scientific.ru / journal / fermicondensat.html. scientific.ru. архіві - www.webcitation.org/617d3pvZo з першоджерела 22 серпня 2011.
  4. 1 - elementy.ru/news/430338
Термодинамічні стану речовини
Тверде тіло Аморфне Кристалічна Аерогель ( температура плавлення сублімація)
Рідина Електроліт Перегріта рідина Переохолоджена рідина Розплави ( критична точка температура кипіння)
Газ Пар
Плазма Електромагнітна Кварк-глюонна Глазма
Див також

Надкритична рідина Вироджені речовина Статистика Фермі - Дірака Конденсат Бозе - Ейнштейна Дивна матерія Рівняння стану Крива охолодження Квантова рідина Термодинамічна фаза Фазовий перехід Теорія катастроф Твердий гелій λ-точка Дисперсні системи ( розчин колоїд грубодисперсна система вільнодисперсні колоїдна система ( дим золи)) Термодинамічні фази квантової рідини ( надплинність надплинний тверде тіло) Нормальні і стандартні умови


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Стан
Стан
-Стан
Досяжне стан
Періодичне стан
Істотне стан
Високоімпедансное стан
Нотний стан
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru