rắn, lỏng và khí

VậT Lý

2022

Chúng tôi giải thích chất rắn, chất lỏng và chất khí là gì, các đặc điểm cụ thể của mỗi chất và cách nó chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác.

Tất cả vật chất xảy ra một cách tự nhiên ở một trong ba trạng thái vật chất chính.

Chất rắn, chất lỏng và chất khí là gì?

Tất cả vấn đề tồn tại trong vũ trụ đã biết được trình bày trong một Tình trạng thể chất được xác định, tùy thuộc vào điều kiện bên trong của Năng lượng (xác định mức độ gắn kết của các hạt của nó) và các điều kiện của nhiệt độ và của Sức ép của môi trường xung quanh nó.

Các trạng thái vật lý khác nhau này được khoa học gọi là trạng thái tập hợp vật chất và ba trạng thái chính được công nhận: thể rắn, các chất lỏngkhínghĩa là chất rắn, chất lỏng và chất khí. Có các trạng thái đã biết khác, chẳng hạn như huyết tương hoặc chất ngưng tụ Bose-Einstein, nhưng chúng rất hiếm trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, và một số chỉ tồn tại trong phòng thí nghiệm.

Xung quanh chúng ta, mọi vật chất đều thể hiện một cách tự nhiên một trong ba trạng thái vật lý chính này (rắn, lỏng hoặc khí), nhưng thông qua sự thay đổi các đặc tính vật lý của nó như nhiệt độ và áp suất, có thể đưa nó từ trạng thái này sang trạng thái khác, luôn luôn cộng hoặc trừ năng lượng của chúng vật rất nhỏ. Thủ tục này được gọi là quá trình biến đổi pha hoặc sự thay đổi trạng thái của tập hợp.

Mặt khác, mỗi trạng thái của vật chất đều có những đặc điểm, tính chất vật lý riêng, phụ thuộc vào bản chất của vật chất. chất điều đó tạo nên chủ đề đang nghiên cứu. Tuy nhiên, chúng ta không bao giờ được nhầm lẫn trạng thái vật lý của vật chất với thành phần hóa học của nó: Nước uống (H2O) sẽ giữ lại công thức hóa học ngay cả khi nó ở dạng lỏng, rắn hoặc khí (hơi nước).

Những thay đổi giữa pha này và pha khác hoàn toàn không làm thay đổi thành phần nguyên tử của chất (do đó, chúng không phản ứng hoá học), nhưng chúng phục vụ để tách biệt hỗn hợp, ví dụ, sử dụng sự khác biệt về đặc tính vật lý giữa các thành phần của nó.

Chất rắn

Chất rắn tích cực chống lại sự thay đổi về hình dạng và thể tích.

Chất rắn có thể dễ dàng nhận ra vì chúng tích cực phản đối sự thay đổi hình dạng và hình dạng. âm lượng, vì các hạt của nó rất gần nhau và rất trật tự, và chúng thể hiện một lực dính kết rất lớn cho phép chúng di động rất ít. Do đó, chúng ta không thể dễ dàng làm biến dạng hầu hết các chất rắn. Chất rắn luôn có xu hướng giữ nguyên cấu trúc xác định rõ và bất biến của chúng.

Một số đặc điểm của chất rắn:

  • Chúng có một hình dạng cụ thể, với các ranh giới được xác định rõ ràng và họ có xu hướng bảo tồn nó.
  • Họ có một cao Tỉ trọng và một khối lượng riêng của nó.
  • Chúng có thể nổi hoặc chìm khi ném vào chất lỏng.
  • Họ nhiều hơn hoặc ít hơn Linh hoạt hoặc cứng nhắc, tức là chúng thừa nhận (hoặc không) một biên độ biến dạng nào đó trước khi đứt.
  • Chúng tôi dễ uốn, dễ uốn hoặc giòn, tùy thuộc vào việc chúng có thể được đúc thành dây, tấm hoặc nếu chúng có xu hướng bị gãy dưới lực liên tục.
  • Chúng không thể nén, chống phân mảnh và không chảy.

Chất rắn phát sinh do hậu quả của các quá trình sự đông đặc o đóng băng chất lỏng, hoặc lắng đọng (hoặc là thăng hoa ngược) của các chất khí. Ngoài ra, chúng có thể được nấu chảy thành chất lỏng hoặc thăng hoa trong chất khí thông qua việc phun năng lượng và điều kiện áp suất thích hợp.

Chất lỏng

Chất lỏng chuyển động trên bề mặt nghiêng.

Chất lỏng có thể hiểu là trạng thái trung gian giữa độ cứng của chất rắn và độ bay hơi của chất khí. Tính năng chính của nó là khả năng chảy và thực tế là không có hình dạng riêng của nó, mà là có được hình dạng của vật chứa chứa chúng. Điều này là bởi vì họ nguyên tử Chúng thể hiện sự gắn kết thấp hơn nhiều so với chất rắn, mà không làm mất hoàn toàn sự liên kết giữa chúng.

Các đặc điểm chính của nó là:

  • Chúng là chất lỏng, tức là chúng có thể di chuyển trên bề mặt nghiêng.
  • Chúng không có bộ nhớ cấu trúc hoặc hình dạng cố định, nhưng chúng có khối lượng riêng và không đổi. Do đó, chúng không được nén rất nhiều.
  • Chúng có sức căng bề mặt (khả năng chống xuyên thủng ban đầu) và độ mao dẫn.
  • Chúng thường giãn ra trước khi nhiệt và chúng co lại khi đối mặt với lạnh (ngoại trừ nước).
  • Hiện nay độ nhớt, nghĩa là, một mức độ kết dính nhất định giữa các hạt của nó và khả năng chống lại sự chuyển động.

Chất lỏng phát sinh do dung hợp hoặc sự nóng chảy của một chất rắn, hoặc sự ngưng tụ sóng hóa lỏng (cực nén) của một chất khí. Ngược lại, để đưa chúng về trạng thái rắn, cần phải làm đông lạnh hoặc đông đặc chúng theo một cách nào đó, và biến chúng thành khí thì đủ để chúng phải bay hơi (hoặc là hóa hơi).

Các khí

Chất khí thể hiện trạng thái dễ bay hơi nhất và ít cụ thể nhất của vật chất.

Cuối cùng, chất khí thể hiện trạng thái dễ bay hơi nhất của vật chất, trong đó các hạt ở xa nhau và phân tán hơn so với hai trạng thái còn lại, và chúng chuyển động nhanh hơn nhiều. Lực hút giữa chúng thấp đến mức các chất khí có xu hướng nở ra để lấp đầy không gian chứa chúng, và không gian giữa các hạt của chúng đến mức chúng có thể bị nén lại rất nhiều.

Đặc điểm cơ bản của nó là:

  • Chúng có mật độ rất thấp, cho phép nén rất nhiều.
  • Chúng không có hình dạng hoặc khối lượng của riêng chúng.
  • Các lực hấp dẫn thực tế chúng không ảnh hưởng đến các hạt của nó, chúng chuyển động với sự tự do vô cùng.
  • Mật độ của nó trải qua những thay đổi quan trọng theo nhiệt độ và áp suất.
  • Chúng có thể chảy, giống như chất lỏng.

Chất khí là sản phẩm của các quá trình thăng hoa khác nhau của chất rắn, hoặc sự bay hơi của chất lỏng, và có thể chuyển sang trạng thái rắn bằng cách lắng đọng và thành chất lỏng bằng cách ngưng tụ (hoặc hóa lỏng).

!-- GDPR -->