Фазы вещества

Физика > Фазы материи

Существует четыре фазы вещества: твердая, жидкая, газовая и плазменная.

Задача обучения

• Уметь отличать четыре состояния вещества по характеристикам.

Основные пункты

• Твердые вещества лишены сжатия и обладают стабильными объемом и формой.
• Жидкости обладают постоянным объемом, не сжимаются, но способны менять форму. Она зависит от контейнера, в котором расположены.
• Газы лишены стабильного объема и формы. Если попадают в контейнер, то пытаются заполнить собою всю площадь.
• Форма и объем плазмы находятся в переменном состоянии. Она вмещает ионы и электроны, способные перемещаться свободно.

Термины

• Энтальпия – общее количество энергии в системе (внутренняя и необходимая для смещения окружающей среды).
• Плазма – состояние вещества, частично представленного ионизированным газом.
• Сублимация – переход вещества от твердой фазы в парообразное состояние (минует жидкость).

Материал обладает множеством свойств, которые помогают определить, с каким состоянием мы столкнулись: твердое, жидкость, газ или плазма.

Твердые

Твердое вещество наделено стабильной формой и объемом. Частички расположены плотно, а силы между ними настолько высокие, что лишают их свободного движения и позволяют лишь вибрировать. Из-за этого твердое тело становится устойчивым, не сжимается, а его объем определен.

Твердые вещества обладают фиксированным объемом и формой

Жидкости

Жидкие вещества поддерживают стабильный объем, но форма зависит от сосуда, в который помещены. Однако они обладают свободной поверхностью, не поддающейся контролю. Частички расположены близко, но не так, как в твердых телах. Они все еще способны двигаться, обеспечивая жидкость текучестью. Обычно обладают большим объемом за исключением некоторых молекул, вроде воды (H2О).

Жидкости наделены стабильным объемом, но форма зависит от сосуда, в который помещены

Газы

Дистанция между частичками в газах превышает их диаметр. По поведению напоминает жидкость: частички смещаются, но продолжают притягиваться, создавая эффект текучести. Газ попытается заполнить собою любой сосуд, адаптируясь под заданный объем.

Частички расположены дальше, чем их диаметр, и постоянно перемещаются

Плазма

Плазма - ионизированный газ. То есть, газ обладает достаточным количеством энергии, поэтому электроны получают возможность покинуть свои атомы или молекулы. Плазма вмещает свободно перемещающиеся ионы и электроны. Такая материя обладает переменными формой и объемом. Это наиболее распространенная форма видимого вещества в пространстве. Среди примеров: искры, Солнце, молния, неоновые огни.

Обладает переменными формой и объемом. Вмещает большое количество свободно двигающихся электронов и ионов

Переходы по фазам

Вещество способно выполнять переходы в состоянии (между фазами). Твердое вещество способно становиться жидким с увеличением энтальпии. Обратный процесс – плавление. Жидкость может стать газом, если превысит точку кипения, и плазмой, если увеличится энтальпия. При понижении энтальпии жидкость может замерзнуть до состояния твердого вещества. Иногда процесс заморозки у твердого вещества пропускается, и оно сразу становится газом (сублимация).

---