Изменение агрегатных состояний вещества - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Изменение агрегатных состояний вещества

Теория > Физика 8 класс > Тепловые явления
Любое вещество состоит из молекул, а его физические свойства зависят от того, каким образом упорядочены молекулы и как они взаимодействуют между собой. В обычной жизни мы наблюдаем три агрегатных состояния вещества — твердое, жидкое и газообразное.
 Например, вода может находиться в твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (пар) состояниях. 

газГаз расширяется, пока не заполнит весь отведенный ему объем. Если рассмотреть газ на молекулярном уровне, мы увидим беспорядочно мечущиеся и сталкивающиеся между собой и со стенками сосуда молекулы, которые, однако, практически не вступают во взаимодействие друг с другом. Если увеличить или уменьшить объем сосуда, молекулы равномерно перераспределятся в новом объеме.


жидкостьВ отличие от газа жидкость при заданной температуре занимает фиксированный объем, однако и она принимает форму заполняемого сосуда — но только ниже уровня ее поверхности. На молекулярном уровне жидкость проще всего представить в виде молекул-шариков, которые хотя и находятся в тесном контакте друг с другом, однако имеют свободу перекатываться друг относительно друга, подобно круглым бусинам в банке. Налейте жидкость в сосуд — и молекулы быстро растекутся и заполнят нижнюю часть объема сосуда, в результате жидкость примет его форму, но не распространится в полном объеме сосуда.

Твердое тело имеет собственную форму, не растекается по объему контейнера твердое телои не принимает его форму. На микроскопическом уровне атомы прикрепляются друг к другу химическими связями, и их положение друг относительно друга фиксировано. При этом они могут образовывать как жесткие упорядоченные структуры — кристаллические решетки, — так и беспорядочное нагромождение — аморфные тела (именно такова структура полимеров, которые похожи на перепутанные и слипшиеся макароны в миске).
Выше были описаны три классических агрегатных состояния вещества. Имеется, однако, и четвертое состояние, которые физики склонны относить к числу агрегатных. Это плазменное состояние. Плазма характеризуется частичным или полным срывом электронов с их атомных орбит, при этом сами свободные электроны остаются внутри вещества.

Изменение агрегатных состояний вещества мы можем наблюдать воочию в природе. Вода с поверхности водоемов испаряется, и образуются облака. Так жидкость переходит в газ. Зимой вода в водоемах замерзает, переходя в твердое состояние, а весной вновь тает, переходя в обратно в жидкость. Что происходит с молекулами вещества при переходе его из одного состояния в другое? Меняются ли они? Отличаются ли, например, молекулы льда от молекул пара? Ответ однозначный: нет. Молекулы остаются абсолютно теми же. Меняется их кинетическая энергия, а соответственно и свойства вещества. 
Энергия молекул пара достаточно велика, чтобы разлетаться в разные стороны, а при охлаждении пар конденсируется в жидкость, и энергии у молекул все еще достаточно для почти свободного перемещения, но уже недостаточно, чтобы оторваться от притяжения других молекул и улететь. При дальнейшем охлаждении вода замерзает, становясь твердым телом, и энергии молекул уже недостаточно даже для свободного перемещения внутри тела. Они колеблются около одного места, удерживаемые силами притяжения других молекул.
Характер движения и состояния молекул в различных агрегатных состояниях вещества можно отразить на следующей таблице:




Агрегатное состояние вещества
Свойства вещества 
Расстояние между частицами Взаимодействие частицХарактер движения Порядок расположения
Газ



Не сохраняет форму и объем
Гораздо больше размеров самих частицСлабоеХаотическое (беспорядочное) непрерывное. Беспорядочное
Жидкость

Не сохраняет форму, сохраняет объем


Сравнимо с размерами самих частиц



Сильное

Свободно летают, иногда сталкиваясь.
Колеблются около положения равновесия, постоянно перескакивая с одного места на другое.

Беспорядочное


Твердое тело
Сохраняет форму и объем
Мало по сравнению с размерами самих частицОчень сильноеНепрерывно колеблются около положения равновесияВ определенном порядке
Из твёрдого состояния вещество переходит в жидкое, а из жидкого в газообразное. Такой переход называют фазовым переходом.
Фазовых переходов, в которых происходит изменение агрегатных состояний веществ, всего шесть.
Запомним их:
• 1. Плавление
• 2. Кристаллизация
• 3. Парообразование
• 4. Конденсация
• 5. Сублимация
• 6. Десублимация

Плавление - это переход вещества из твердого состояния в жидкое.
Кристаллизация - это обратный процесс плавления, это переход из жидкого состояния в твердое.
Парообразование - это переход из жидкого состояния в газообразное.
Переход из жидкого состояния в газообразное возможен двумя различными процессами: испарением и кипением.
Конденсация - это переход из газообразного состояния в жидкое.
Процесс перехода твёрдых тел в газообразное состояние, минуя жидкую стадию, называют сублимацией, или возгонкой.
Десублимация - это обратный процесс сублимации, то есть переход из газообразного состояния в твердое.

Примеры всех этих переходов мы с вами не раз наблюдали в жизни. Лед плавится, образуя воду, вода испаряется, образуя пар, затем пар, конденсируясь, переходит снова в воду, а вода, замерзая, становится льдом. 
Запах любого твердого тела – это и есть  сублимация. Часть молекул вырывается из тела, образуя газ, который мы и можем унюхать. А пример обратного процесса (десублимации) – это узоры на стеклах зимой, когда пар в воздухе, замерзая, оседает на стекле и образует причудливые узоры.



 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню