هر ماده ای از مولکول ها تشکیل شده است و خواص فیزیکی آن به نحوه ترتیب مولکول ها و نحوه تعامل آنها با یکدیگر بستگی دارد. V زندگی معمولیما سه حالت مجموع ماده را مشاهده می کنیم - جامد، مایع و گاز.

به عنوان مثال، آب می تواند در حالت جامد (یخ)، مایع (آب) و گاز (بخار) باشد.

گازگسترش می یابد تا زمانی که کل حجم اختصاص داده شده به آن را پر کند. اگر گاز را در سطح مولکولی در نظر بگیریم، مولکول‌هایی را خواهیم دید که به‌طور تصادفی با یکدیگر و با دیواره‌های ظرف پرتاب و برخورد می‌کنند، اما عملاً با یکدیگر برهم‌کنش ندارند. اگر حجم ظرف کم یا زیاد شود، مولکول ها به طور مساوی در حجم جدید توزیع می شوند.

برخلاف گاز در یک دمای معین، حجم ثابتی را اشغال می‌کند، با این حال، به شکل ظرف پر می‌شود - اما فقط زیر سطح سطح آن. در سطح مولکولی، یک مایع به راحتی به شکل مولکول‌های کروی نمایش داده می‌شود، که اگرچه در تماس نزدیک با یکدیگر هستند، اما آزادی غلتیدن نسبت به یکدیگر، مانند دانه‌های گرد در یک شیشه را دارند. مایع را در ظرف بریزید - و مولکول ها به سرعت پخش می شوند و قسمت پایینی حجم ظرف را پر می کنند، در نتیجه مایع شکل خود را به خود می گیرد، اما به حجم کامل ظرف پخش نمی شود.

جامدشکل خاص خود را دارد، روی حجم ظرف پخش نمی شودو شکل خود را به خود نمی گیرد. در سطح میکروسکوپی، اتم ها توسط پیوندهای شیمیایی به یکدیگر متصل می شوند و موقعیت آنها نسبت به یکدیگر ثابت است. در همان زمان، آنها می توانند ساختارهای منظم منظم - شبکه های کریستالی - و یک توده نامنظم - اجسام بی شکل را تشکیل دهند (این دقیقاً ساختار پلیمرهایی است که مانند ماکارونی درهم و چسبیده در یک کاسه به نظر می رسند).

در بالا، سه حالت کلاسیک تجمع شرح داده شد. با این حال، حالت چهارمی وجود دارد که فیزیکدانان تمایل دارند آن را به تعداد تجمعات نسبت دهند. این حالت پلاسما است. پلاسما با جدا شدن جزئی یا کامل الکترون ها از مدارهای اتمی خود مشخص می شود، در حالی که خود الکترون های آزاد در داخل ماده باقی می مانند.

ما می‌توانیم با چشمان خود تغییر حالت‌های مجموع ماده را در طبیعت مشاهده کنیم. آب از سطح مخازن تبخیر شده و ابر تشکیل می شود. به این ترتیب مایع به گاز تبدیل می شود. در زمستان، آب در مخازن یخ می زند و به حالت جامد تبدیل می شود و در بهار دوباره ذوب می شود و دوباره به مایع تبدیل می شود. وقتی یک ماده از حالتی به حالت دیگر می رسد برای مولکول های آن چه اتفاقی می افتد؟ آیا آنها تغییر می کنند؟ به عنوان مثال، آیا مولکول های یخ با مولکول های بخار تفاوت دارند؟ پاسخ صریح است: نه. مولکول ها دقیقاً یکسان می مانند. انرژی جنبشی آنها تغییر می کند، و بر این اساس، خواص ماده تغییر می کند.

انرژی مولکول های بخار به اندازه ای بزرگ است که در آن پراکنده شود طرف های مختلفو هنگامی که سرد می شود، بخار به مایع متراکم می شود، و مولکول ها هنوز انرژی کافی برای حرکت تقریبا آزاد دارند، اما برای جدا شدن از جاذبه مولکول های دیگر و پرواز به اندازه کافی نیست. با سرد شدن بیشتر، آب یخ می زند و تبدیل به جامد می شود و انرژی مولکول ها دیگر حتی برای حرکت آزادانه در داخل بدن کافی نیست. آنها در اطراف یک مکان ارتعاش می کنند که توسط نیروهای جاذبه مولکول های دیگر نگه داشته می شوند.

رایج ترین دانش در مورد سه حالت تجمع: مایع، جامد، گاز، گاهی اوقات در مورد پلاسما به یاد می آورید، اغلب کریستال مایع. اخیرالیستی از 17 فاز این ماده که از نام معروف () Stephen Fry گرفته شده است، در اینترنت پخش شده است. بنابراین، ما در مورد آنها بیشتر به شما خواهیم گفت، زیرا شما باید کمی بیشتر در مورد ماده بدانید، اگر فقط به منظور درک بهتر فرآیندهای در حال وقوع در کیهان.

فهرستی از حالات مجموع ماده که در زیر آورده شده است از سردترین حالت ها به داغ ترین حالت ها و غیره افزایش می یابد. قابل ادامه است. در عین حال، باید درک کرد که درجه فشردگی ماده و فشار آن (با محدودیت هایی برای چنین حالت های فرضی ناشناخته ای مانند کوانتومی، شعاعی یا متقارن ضعیف) از حالت گازی افزایش می یابد (شماره 11). در هر دو طرف فهرست، یک نمودار بصری از انتقال فاز ماده نشان داده شده است.

1. کوانتومی- حالت مجموع ماده، زمانی حاصل می شود که دما به صفر مطلق می رسد، در نتیجه پیوندهای داخلی ناپدید می شوند و ماده به کوارک های آزاد متلاشی می شود.

2. میعانات بوز-انیشتین- حالت مجموع ماده که بر پایه بوزون های سرد شده تا دمای نزدیک به صفر مطلق (کمتر از یک میلیونیم درجه بالای صفر مطلق) است. در چنین حالت شدیداً سرد، تعداد زیادی از اتم‌ها خود را در حداقل حالت‌های کوانتومی ممکن می‌بینند و اثرات کوانتومی در سطح ماکروسکوپی خود را نشان می‌دهند. میعانات بوز-انیشتین (اغلب به آن میعان بوز یا به سادگی "بازگشت" می گویند) زمانی اتفاق می افتد که یک عنصر شیمیایی را تا دمای بسیار پایین خنک کنید (معمولاً تا دمای کمی بالاتر از صفر مطلق، منفی 273 درجه سانتیگراد، دمای نظری است که در آن همه چیز از حرکت می ایستد).
اینجاست که اتفاقات کاملاً عجیبی برای ماده شروع می شود. فرآیندهایی که معمولاً فقط در سطح اتمی دیده می شوند، اکنون در مقیاسی به اندازه کافی بزرگ انجام می شوند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده باشد. به عنوان مثال، اگر "پشت" را در یک فنجان قرار دهید و دمای مورد نیاز را فراهم کنید، ماده شروع به خزیدن از دیوار می کند و در نهایت خود به خود خارج می شود.
ظاهراً در اینجا با تلاش بیهوده ماده برای کاهش انرژی خود (که در حال حاضر در پایین ترین سطح ممکن است) سروکار داریم.
کاهش سرعت اتم ها با استفاده از تجهیزات خنک کننده، یک حالت کوانتومی منفرد ایجاد می کند که به عنوان چگالش بوز یا چگالش بوز-اینشتین شناخته می شود. این پدیده در سال 1925 توسط A. Einstein در نتیجه تعمیم کار S. Bose پیش‌بینی شد، جایی که مکانیک آماری برای ذرات مختلف از فوتون‌های بدون جرم گرفته تا اتم‌های با جرم ساخته شد (دست‌نوشته انیشتین که گم شده در نظر گرفته می‌شد. در کتابخانه دانشگاه لیدن در سال 2005 کشف شد). نتیجه تلاش بوز و انیشتین مفهوم گاز بوز با اطاعت از آمار بوز-انیشتین بود که توزیع آماری ذرات یکسان با اسپین عدد صحیح به نام بوزون را توصیف می کند. بوزون ها، که به عنوان مثال، و ذرات بنیادی منفرد - فوتون ها و اتم های کامل هستند، می توانند با یکدیگر در حالت های کوانتومی یکسان باشند. انیشتین پیشنهاد کرد که سرد کردن اتم ها - بوزون ها تا دمای بسیار پایین باعث می شود که آنها به پایین ترین حالت کوانتومی ممکن بروند (یا به عبارت دیگر متراکم شوند). نتیجه چنین تراکمی، وقوع فرم جدیدمواد
این انتقال در زیر دمای بحرانی رخ می‌دهد، که برای یک گاز سه‌بعدی همگن متشکل از ذرات غیر متقابل بدون درجات آزادی داخلی است.

3. میعانات فرمیون- حالت تجمع یک ماده، شبیه به پشت، اما از نظر ساختار متفاوت است. هنگام نزدیک شدن به صفر مطلق، اتم ها بسته به بزرگی تکانه زاویه ای مناسب (اسپین) رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند. بوزون ها اسپین های اعداد صحیح دارند، در حالی که فرمیون ها مضرب های 1/2 (1/2، 3/2، 5/2) هستند. فرمیون ها از اصل طرد پائولی پیروی می کنند که طبق آن دو فرمیون نمی توانند حالت کوانتومی یکسانی داشته باشند. چنین ممنوعیتی برای بوزون ها وجود ندارد، و بنابراین آنها این فرصت را دارند که در یک حالت کوانتومی وجود داشته باشند و در نتیجه به اصطلاح چگالش بوز-انیشتین را تشکیل دهند. تشکیل این میعانات مسئول انتقال به حالت ابررسانا است.
الکترون ها دارای اسپین 1/2 هستند و بنابراین فرمیون هستند. آنها به صورت جفت (به نام جفت کوپر) ترکیب می شوند، که سپس یک میعانات بوز را تشکیل می دهند.
دانشمندان آمریکایی تلاش کرده اند نوعی مولکول را از اتم های فرمیون با خنک سازی عمیق به دست آورند. تفاوت با مولکول های واقعی این بود که هیچ پیوند شیمیایی بین اتم ها وجود نداشت - آنها فقط به روشی همبسته با هم حرکت می کردند. پیوند بین اتم ها حتی قوی تر از بین الکترون های جفت کوپر بود. برای جفت فرمیون‌های تشکیل‌شده، اسپین کل دیگر مضرب 1/2 نیست؛ بنابراین، آنها از قبل مانند بوزون‌ها رفتار می‌کنند و می‌توانند یک چگال بوز با یک حالت کوانتومی واحد تشکیل دهند. در طول آزمایش، گازی از اتم‌های پتاسیم 40 تا 300 نانوکلوین خنک شد، در حالی که گاز در یک تله به اصطلاح نوری قرار داشت. سپس یک میدان مغناطیسی خارجی تحمیل شد که با کمک آن می توان ماهیت تعاملات بین اتم ها را تغییر داد - به جای یک دافعه قوی، یک جاذبه قوی شروع به مشاهده شد. هنگام تجزیه و تحلیل تأثیر میدان مغناطیسی، می توان مقدار آن را یافت که در آن اتم ها مانند جفت الکترون های کوپر رفتار می کنند. در مرحله بعدی آزمایش، دانشمندان پیشنهاد می کنند که اثرات ابررسانایی برای میعانات فرمیونی به دست آید.

4. ماده فوق سیال- حالتی که در آن یک ماده عملاً ویسکوزیته ندارد و در طول جریان اصطکاک با آن را تجربه نمی کند. سطح سخت... پیامد این مثلاً چنین است اثر جالب، به عنوان یک "خزش" خود به خودی کامل هلیوم فوق سیال از کشتی در امتداد دیواره های آن در برابر نیروی گرانش. البته هیچ تخلفی از قانون بقای انرژی وجود ندارد. در غیاب نیروهای اصطکاک، تنها گرانش، نیروهای برهمکنش بین اتمی بین هلیوم و دیواره‌های ظرف و بین اتم‌های هلیوم بر روی هلیوم عمل می‌کنند. بنابراین، نیروهای برهمکنش بین اتمی از مجموع نیروهای دیگر فراتر می روند. در نتیجه، هلیوم تمایل دارد تا حد امکان در تمام سطوح ممکن پخش شود و بنابراین در امتداد دیواره‌های رگ حرکت می‌کند. در سال 1938، پیوتر کاپیتسا، دانشمند شوروی ثابت کرد که هلیوم می تواند در حالت فوق سیال وجود داشته باشد.
شایان ذکر است که بسیاری از خواص غیرمعمول هلیوم مدتی است که شناخته شده است. با این حال، در سال های اخیر این عنصر شیمیایی ما را با اثرات جالب و غیرمنتظره ای "فاسد" کرده است. بنابراین، در سال 2004، موزس چان و یون سیونگ کیم از دانشگاه پنسیلوانیا علاقه مند شدند. دنیای علمیاین بیانیه که آنها توانستند حالت کاملا جدیدی از هلیوم - یک جامد فوق سیال - به دست آورند. در این حالت، برخی از اتم‌های هلیوم در شبکه کریستالی می‌توانند در اطراف اتم‌های دیگر جریان داشته باشند و در نتیجه هلیوم می‌تواند از خود عبور کند. اثر «ابر سختی» از نظر تئوری در سال 1969 پیش‌بینی شد. و اکنون در سال 2004 - گویی یک تأیید آزمایشی بود. با این حال، آزمایش‌های بعدی و بسیار جالب نشان داد که همه چیز به این سادگی نیست و شاید چنین تفسیری از پدیده، که قبلاً برای ابرسیالیت هلیوم جامد گرفته شده بود، نادرست باشد.
آزمایش دانشمندان به رهبری همفری ماریس از دانشگاه براون در ایالات متحده ساده و ظریف بود. دانشمندان یک لوله آزمایش را وارونه در یک مخزن بسته از هلیوم مایع قرار دادند. مقداری از هلیوم موجود در لوله آزمایش و مخزن به گونه ای منجمد شده بود که مرز بین مایع و جامد داخل لوله آزمایش بیشتر از مخزن بود. به عبارت دیگر، در قسمت بالای لوله آزمایش هلیوم مایع وجود داشت، در قسمت پایین - جامد، به آرامی وارد فاز جامد مخزن می شد که روی آن کمی هلیوم مایع ریخته می شد - پایین تر از سطح مایع در لوله آزمایش اگر هلیوم مایع از جامد شروع به تراوش کند، اختلاف سطح کاهش می‌یابد، و سپس می‌توانیم در مورد هلیوم فوق‌سیال جامد صحبت کنیم. و در اصل، در سه آزمایش از 13 آزمایش، تفاوت سطح در واقع کاهش یافت.

5. ماده فوق سخت- حالت انباشته ای که در آن ماده شفاف است و می تواند مانند مایع «جریان» شود، اما در واقع فاقد ویسکوزیته است. چنین سیالاتی سالهاست که شناخته شده اند و ابرسیال نامیده می شوند. واقعیت این است که اگر ابر سیال هم زده شود، تقریبا برای همیشه گردش می کند، در حالی که مایع معمولی در نهایت آرام می شود. دو ابر سیال اول توسط محققان با استفاده از هلیوم-4 و هلیوم-3 ایجاد شد. آنها تقریباً تا صفر مطلق - تا منفی 273 درجه سانتیگراد خنک شدند. و از هلیوم-4، دانشمندان آمریکایی موفق به بدست آوردن یک بدن فوق سخت شدند. آنها هلیوم منجمد را با فشار بیش از 60 برابر فشرده کردند و سپس شیشه پر از این ماده را روی یک دیسک چرخان قرار دادند. در دمای 0.175 درجه سانتیگراد، دیسک به طور ناگهانی شروع به چرخش آزادتر کرد، که به گفته دانشمندان، نشان می دهد که هلیوم به یک ابر جسم تبدیل شده است.

6. جامد- حالت مجموع ماده که با ثبات شکل و ماهیت حرکت حرارتی اتم ها مشخص می شود که ارتعاشات کوچکی را در اطراف موقعیت های تعادلی انجام می دهد. حالت پایدار جامدات کریستالی است. تمایز بین مواد جامد با پیوندهای یونی، کووالانسی، فلزی و سایر انواع پیوند بین اتم ها، که تنوع خواص فیزیکی آنها را تعیین می کند. خواص الکتریکی و برخی دیگر از مواد جامد عمدتاً با ماهیت حرکت الکترون های بیرونی اتم های آن تعیین می شود. جامدات با توجه به خواص الکتریکی آنها به دی الکتریک ها، نیمه هادی ها و فلزات تقسیم می شوند، با توجه به خواص مغناطیسی آنها - به دیامغناطیس ها، پارامغناطیس ها و اجسام با ساختار مغناطیسی منظم. تحقیقات در مورد خواص جامدات در یک منطقه بزرگ متحد شده است - فیزیک حالت جامد، که توسعه آن توسط نیازهای فناوری تحریک شده است.

7. جامد آمورف- حالت تجمع متراکم ماده که با همسانگردی خواص فیزیکی به دلیل آرایش نامنظم اتم ها و مولکول ها مشخص می شود. در جامدات بی شکل، اتم ها در اطراف نقاطی که به طور تصادفی واقع شده اند به ارتعاش در می آیند. بر خلاف حالت کریستالی، انتقال از جامد آمورف به مایع به تدریج رخ می دهد. مواد مختلفی در حالت آمورف هستند: شیشه، رزین، پلاستیک و غیره.

8. کریستال مایعحالت مجموع خاصی از یک ماده است که در آن به طور همزمان خواص یک کریستال و یک مایع را نشان می دهد. فوراً لازم است این موضوع را رزرو کنیم که همه مواد نمی توانند در حالت کریستال مایع باشند. با این حال، برخی از مواد آلی با مولکول های پیچیده می توانند یک حالت تجمعی خاص - کریستال مایع را تشکیل دهند. این حالت زمانی رخ می دهد که کریستال های برخی از مواد ذوب شوند. هنگامی که آنها ذوب می شوند، یک فاز کریستال مایع تشکیل می شود که با مایعات معمولی متفاوت است. این فاز در محدوده ای از نقطه ذوب کریستال تا دمایی بالاتر وجود دارد، زمانی که گرم می شود، کریستال مایع به یک مایع معمولی تبدیل می شود.
کریستال مایع چه تفاوتی با کریستال مایع و معمولی دارد و چه شباهتی به آنها دارد؟ کریستال مایع مانند یک مایع معمولی سیال است و به شکل ظرفی است که در آن قرار می گیرد. در این با کریستال های شناخته شده برای همه متفاوت است. اما با وجود این خاصیت که آن را با مایع یکی می کند، دارای خاصیت مشخصه کریستال ها است. این ترتیب در فضای مولکول هایی است که کریستال را تشکیل می دهند. درست است که این ترتیب به اندازه کریستال های معمولی کامل نیست، اما با این وجود، به طور قابل توجهی بر خواص کریستال های مایع تأثیر می گذارد، که آنها را از مایعات معمولی متمایز می کند. نظم مکانی ناقص مولکول هایی که یک کریستال مایع را تشکیل می دهند در این واقعیت آشکار می شود که در بلورهای مایع نظم کاملی در آرایش فضایی مراکز ثقل مولکول ها وجود ندارد، اگرچه ممکن است نظم جزئی وجود داشته باشد. این بدان معنی است که آنها یک شبکه کریستالی سفت و سخت ندارند. بنابراین کریستال های مایع مانند مایعات معمولی دارای خاصیت سیالیت هستند.
یکی از ویژگی های اجباری کریستال های مایع که آنها را به کریستال های معمولی نزدیک می کند، وجود نظم جهت گیری فضایی مولکول ها است. این نظم در جهت گیری می تواند خود را نشان دهد، برای مثال، در این واقعیت که تمام محورهای طولانی مولکول ها در یک نمونه کریستال مایع به یک شکل جهت گیری می کنند. این مولکول ها باید کشیده شوند. علاوه بر ساده‌ترین ترتیب نام‌گذاری شده محورهای مولکولی، می‌توان ترتیب جهت‌گیری پیچیده‌تری از مولکول‌ها را در یک کریستال مایع درک کرد.
بسته به نوع ترتیب محورهای مولکولی، کریستال های مایع به سه نوع نماتیک، اسمکتیک و کلستریک تقسیم می شوند.
تحقیقات در زمینه فیزیک کریستالهای مایع و کاربردهای آنها در حال حاضر در سطح وسیعی در تمام کشورهای پیشرفته جهان در حال انجام است. تحقیقات داخلی در مؤسسات تحقیقاتی دانشگاهی و صنعتی متمرکز شده است و دارای سنت طولانی است. آثار V.K. فردریک به V.N. تسوتکووا در سال‌های اخیر مطالعه شدید کریستال‌های مایع، محققان روسی نیز سهم قابل توجهی در توسعه تئوری کریستال‌های مایع به طور کلی و به‌ویژه اپتیک کریستال‌های مایع داشته‌اند. بنابراین، آثار I.G. چیستیاکوا، A.P. کاپوستینا، اس.ا. برازوفسکی، اس.ا. پیکینا، ال.ام. بلینوف و بسیاری دیگر از محققان شوروی به طور گسترده ای برای جامعه علمی شناخته شده هستند و به عنوان پایه ای برای تعدادی از کاربردهای فنی موثر کریستال های مایع عمل می کنند.
وجود کریستال های مایع مدت ها پیش، یعنی در سال 1888، یعنی تقریباً یک قرن پیش، مشخص شد. اگرچه دانشمندان قبل از سال 1888 با این وضعیت ماده مواجه بودند، اما بعداً رسماً کشف شد.
اولین کسی که کریستال های مایع را کشف کرد گیاه شناس اتریشی راینیتزر بود. او با بررسی ماده جدیدی که او سنتز کرد، کلستریل بنزوات، دریافت که در دمای 145 درجه سانتیگراد، کریستال های این ماده ذوب می شوند و مایعی کدر تشکیل می دهند که به شدت نور را پراکنده می کند. با ادامه گرمایش، با رسیدن به دمای 179 درجه سانتیگراد، مایع پاک می شود، یعنی شروع به رفتار نوری مانند یک مایع معمولی، به عنوان مثال آب، می کند. کلستریل بنزوات خواص غیرمنتظره ای را در یک فاز ابری نشان داد. ری-نیتزر با بررسی این فاز در زیر میکروسکوپ پلاریزه متوجه شد که دارای دوشکستگی است. این بدان معناست که ضریب شکست نور، یعنی سرعت نور در این فاز، به قطبش بستگی دارد.

9. مایع- حالت تجمع یک ماده، که ترکیبی از ویژگی های حالت جامد (حفظ حجم، مقاومت کششی معین) و گازی (تغییر شکل) است. مایع با ترتیب برد کوتاه در آرایش ذرات (مولکول ها، اتم ها) و تفاوت اندک در انرژی جنبشی حرکت حرارتی مولکول ها و انرژی برهمکنش بالقوه آنها مشخص می شود. حرکت حرارتی مولکول های مایع شامل نوسانات در مورد موقعیت های تعادلی و پرش های نسبتاً نادر از یک موقعیت تعادلی به موقعیت دیگر است که با سیالیت مایع مرتبط است.

10. سیال فوق بحرانی(SCF) - حالت تجمع یک ماده که در آن تفاوت بین فاز مایع و گاز ناپدید می شود. هر ماده ای در دما و فشار بالاتر از نقطه بحرانی یک سیال فوق بحرانی است. خواص یک ماده در حالت فوق بحرانی بین خواص آن در فاز گاز و مایع است. بنابراین، SCF دارای چگالی بالا، نزدیک به مایع، و ویسکوزیته کم، مانند گازها است. در این حالت ضریب انتشار دارای مقدار متوسطی بین مایع و گاز است. مواد فوق بحرانی را می توان به عنوان جایگزین استفاده کرد حلال های آلیدر فرآیندهای آزمایشگاهی و صنعتی آب فوق بحرانی و دی اکسید کربن فوق بحرانی بیشترین علاقه و توزیع را در ارتباط با خواص خاصی دریافت کرده اند.
یکی از مهمترین ویژگی های حالت فوق بحرانی توانایی حل کردن مواد است. با تغییر دما یا فشار سیال می توانید خواص آن را در محدوده وسیعی تغییر دهید. بنابراین، می توانید سیالی را بدست آورید که از نظر خواص نزدیک به مایع یا گاز باشد. بنابراین، توانایی حل شدن سیال با افزایش چگالی (در دمای ثابت) افزایش می یابد. از آنجایی که چگالی با افزایش فشار افزایش می یابد، تغییر فشار می تواند بر توانایی حل شدن سیال (در دمای ثابت) تأثیر بگذارد. در مورد دما، حسادت به خواص سیال تا حدودی پیچیده تر است - در یک چگالی ثابت، توانایی حل شدن سیال نیز افزایش می یابد، با این حال، در نزدیکی نقطه بحرانی، افزایش جزئی دما می تواند منجر به افزایش شدید شود. کاهش چگالی، و بر این اساس، در توانایی انحلال. سیالات فوق بحرانی به طور نامحدود با یکدیگر مخلوط می شوند، بنابراین، زمانی که به نقطه بحرانی مخلوط می رسیم، سیستم همیشه تک فاز خواهد بود. دمای بحرانی تقریبی یک مخلوط دوتایی را می توان به عنوان میانگین حسابی پارامترهای بحرانی مواد Tc (مخلوط) = (کسر مول A) x TcA + (کسر مول B) x TcB محاسبه کرد.

11. گازی- (گز فرانسوی، از یونانی هرج و مرج - آشوب)، حالت تجمع ماده، که در آن انرژی جنبشی حرکت حرارتی ذرات آن (مولکول ها، اتم ها، یون ها) به طور قابل توجهی از انرژی پتانسیل برهمکنش بین آنها فراتر می رود، و بنابراین ذرات آزادانه حرکت می کنند و در غیاب میدان های خارجی به طور یکنواخت کل حجم ارائه شده به آنها را پر می کنند.

12. پلاسما- (از یونانی پلاسما - تراشیده، شکل گرفته)، حالت ماده که گازی یونیزه است که در آن غلظت بارهای مثبت و منفی برابر است (شبه خنثی). اکثریت قریب به اتفاق ماده کیهان در حالت پلاسما قرار دارد: ستارگان، سحابی های کهکشانی و محیط بین ستاره ای. پلاسما در نزدیکی زمین به شکل وجود دارد باد خورشیدی، مگنتوسفر و یونوسفر. پلاسمای با دمای بالا (T ~ 106 - 108K) از مخلوط دوتریوم و تریتیوم به منظور اجرای کنترل شده در حال بررسی است. همجوشی گرما هسته ای... پلاسما با دمای پایین (T Ј 105K) در دستگاه های تخلیه گاز مختلف (لیزرهای گازی، ابزارهای یونی، ژنراتورهای MHD، مشعل های پلاسما، موتورهای پلاسما، و غیره)، و همچنین در فناوری (به متالورژی پلاسما، حفاری پلاسما، فناوری پلاسما مراجعه کنید).

13. ماده منحط- یک مرحله میانی بین پلاسما و نوترونیوم است. در کوتوله های سفید مشاهده می شود و نقش مهمی در تکامل ستارگان دارد. هنگامی که اتم ها تحت دما و فشار بسیار بالا هستند، الکترون های خود را از دست می دهند (به گاز الکترونی می روند). به عبارت دیگر کاملاً یونیزه می شوند (پلاسما). فشار چنین گازی (پلاسما) با فشار الکترون ها تعیین می شود. اگر چگالی بسیار زیاد باشد، تمام ذرات مجبور می شوند به یکدیگر نزدیک شوند. الکترون ها می توانند در حالت هایی با انرژی های خاصی باشند و دو الکترون نمی توانند انرژی یکسانی داشته باشند (مگر اینکه اسپین های آنها مخالف یکدیگر باشند). بنابراین، در یک گاز متراکم، تمام سطوح انرژی پایین تر با الکترون پر می شود. به چنین گازی منحط می گویند. در این حالت، الکترون‌ها فشار الکترونی منحط را نشان می‌دهند که با نیروهای گرانش مخالف است.

14. نوترونیوم- حالت تجمعی که ماده در آن عبور می کند فشار بالا، تا کنون در آزمایشگاه دست نیافتنی است، اما در داخل ستاره های نوترونی وجود دارد. در طی انتقال به حالت نوترونی، الکترون های یک ماده با پروتون ها برهم کنش می کنند و به نوترون تبدیل می شوند. در نتیجه، ماده در حالت نوترونی کاملاً از نوترون تشکیل شده است و چگالی مرتبه هسته ای دارد. در این حالت، دمای ماده نباید خیلی زیاد باشد (در معادل انرژی، بیش از صد مگا ولت).
با افزایش شدید دما (صدها مگا الکترون ولت و بالاتر)، مزون های مختلف شروع به تولید و نابودی در حالت نوترونی می کنند. با افزایش بیشتر دما، محدودیت‌زدایی اتفاق می‌افتد و ماده به حالت پلاسمای کوارک-گلئون می‌رود. دیگر از هادرون ها تشکیل نمی شود، بلکه از کوارک ها و گلوئون هایی تشکیل شده است که دائماً در حال تولد و ناپدید شدن هستند.

15. پلاسمای کوارک گلوئون(کروموپلاسم) - حالت کل ماده در فیزیک و فیزیک انرژی بالا ذرات بنیادی، که در آن ماده هادرونیک به حالتی مشابه حالتی که در آن الکترون ها و یون ها در پلاسمای معمولی قرار دارند، می گذرد.
معمولاً ماده در هادرون ها در حالت به اصطلاح بی رنگ ("سفید") است. یعنی کوارک های رنگ های مختلف یکدیگر را خنثی می کنند. ماده معمولی حالت مشابهی دارد - وقتی همه اتم ها از نظر الکتریکی خنثی باشند، یعنی
بارهای مثبت در آنها با بارهای منفی جبران می شود. در دماهای بالا، یونیزه شدن اتم ها می تواند اتفاق بیفتد، در حالی که بارها از هم جدا می شوند و ماده به قول آنها "شبه خنثی" می شود. یعنی کل ابر ماده به عنوان یک کل خنثی می ماند و ذرات منفرد آن خنثی نمی مانند. دقیقاً همین امر، ظاهراً، می تواند در مورد ماده هادرونیک نیز اتفاق بیفتد - در انرژی های بسیار بالا، رنگ آزاد می شود و ماده را "شبه بی رنگ" می کند.
احتمالاً، ماده جهان در اولین لحظات پس از انفجار بزرگ در حالت پلاسمای کوارک-گلئون قرار داشته است. اکنون پلاسمای کوارک گلوئون می تواند برای مدت کوتاهی از برخورد ذرات با انرژی بسیار بالا تشکیل شود.
پلاسمای کوارک گلوئون به طور تجربی در شتاب دهنده RHIC در آزمایشگاه ملی بروکهاون در سال 2005 به دست آمد. حداکثر دمای پلاسما 4 تریلیون درجه سانتیگراد در فوریه 2010 در آنجا به دست آمد.

16. ماده عجیب و غریب- حالت تجمع، که در آن ماده تا مقادیر حدی چگالی فشرده می شود، می تواند به شکل "سوپ کوارک" وجود داشته باشد. یک سانتی متر مکعب ماده در این حالت میلیاردها تن وزن خواهد داشت. علاوه بر این، هر ماده معمولی که با آن در تماس باشد را با آزاد شدن مقدار قابل توجهی انرژی به همان شکل "عجیب" تبدیل می کند.
انرژی ای که می تواند در حین تبدیل ماده هسته ستاره به "ماده عجیب" آزاد شود منجر به انفجار فوق قدرتمند "کوارک نووا" خواهد شد - و به گفته لیهی و واید، اخترشناسان او بودند که رصد کردند. در سپتامبر 2006
فرآیند تشکیل این ماده با یک ابرنواختر معمولی آغاز شد که یک ستاره عظیم به آن تبدیل شد. در نتیجه اولین انفجار، یک ستاره نوترونی تشکیل شد. اما، به گفته لیهی و اوید، مدت زیادی دوام نیاورد - از آنجایی که به نظر می رسید چرخش آن توسط میدان مغناطیسی خود کند شده است، با تشکیل لخته ای از "ماده عجیب و غریب" شروع به کوچک شدن بیشتر کرد که منجر به حتی قوی تر از انفجار یک ابرنواختر معمولی، آزاد شدن انرژی - و لایه های بیرونی ماده ستاره نوترونی سابق که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در فضای اطراف پراکنده می شود.

17. ماده به شدت متقارناین ماده به حدی فشرده شده است که ریزذرات داخل آن به صورت لایه‌ای روی هم قرار می‌گیرند و خود بدن به صورت سیاه‌چاله فرو می‌ریزد. اصطلاح "تقارن" به این صورت توضیح داده می شود: بیایید حالت های کل ماده را که از مدرسه برای همه شناخته شده است - جامد، مایع، گاز، در نظر بگیریم. برای قطعیت، یک کریستال بی نهایت ایده آل را جامد در نظر بگیرید. از نظر انتقال دارای یک تقارن به اصطلاح گسسته است. این بدان معنی است که اگر شبکه کریستالی را با فاصله ای برابر با فاصله بین دو اتم حرکت دهید، چیزی در آن تغییر نخواهد کرد - کریستال با خودش منطبق خواهد شد. اگر کریستال ذوب شود، تقارن مایع حاصل متفاوت خواهد بود: افزایش می یابد. در کریستال، تنها نقاطی معادل بودند که در فواصل معینی از یکدیگر دور بودند، به اصطلاح گره های شبکه کریستالی که در آن اتم های یکسان وجود داشت.
مایع در سراسر حجمش همگن است، تمام نقاط آن از یکدیگر قابل تشخیص نیستند. این بدان معنی است که یک مایع می تواند در هر فاصله دلخواه (و نه تنها در مقداری گسسته، مانند یک کریستال) جابجا شود یا در هر زاویه دلخواه بچرخد (که اصلاً در کریستال ها انجام نمی شود) و با خودش منطبق خواهد شد. درجه تقارن آن بیشتر است. گاز حتی متقارن تر است: مایع حجم مشخصی را در ظرف اشغال می کند و عدم تقارن در داخل ظرف، جایی که مایع وجود دارد، و نقاطی که وجود ندارد، مشاهده می شود. گاز کل حجمی را که در اختیار آن قرار می دهد را اشغال می کند و از این نظر تمام نقاط آن از یکدیگر قابل تشخیص نیستند. با این حال، در اینجا درست تر است که در مورد نقاط صحبت نکنیم، بلکه در مورد عناصر کوچک، اما ماکروسکوپیک صحبت کنیم، زیرا هنوز در سطح میکروسکوپی تفاوت هایی وجود دارد. در برخی نقاط در این لحظهزمان دارای اتم یا مولکول است، در حالی که دیگران ندارند. تقارن فقط به طور متوسط، یا بر روی برخی پارامترهای حجم ماکروسکوپی، یا در طول زمان مشاهده می شود.
اما هنوز هیچ تقارن فوری در سطح میکروسکوپی وجود ندارد. اگر ماده به شدت فشرده شود، تا فشارهایی که در زندگی روزمره غیرقابل قبول است، فشرده شود، به طوری که اتم ها خرد شوند، پوسته های آنها به یکدیگر نفوذ کنند و هسته ها شروع به لمس کنند، تقارن در سطح میکروسکوپی ایجاد می شود. همه هسته ها یکسان هستند و به یکدیگر فشرده می شوند، نه تنها بین اتمی، بلکه فواصل بین هسته ای نیز وجود ندارند و ماده همگن می شود (ماده عجیب).
اما یک سطح زیر میکروسکوپی نیز وجود دارد. هسته ها از پروتون ها و نوترون هایی تشکیل شده اند که در داخل هسته حرکت می کنند. همچنین فضایی بین آنها وجود دارد. اگر به فشار دادن ادامه دهید تا هسته ها نیز خرد شوند، نوکلئون ها به شدت روی یکدیگر فشرده می شوند. سپس در سطح زیر میکروسکوپی، تقارن ظاهر می شود که حتی در داخل هسته های معمولی نیز وجود ندارد.
از آنچه گفته شد، می توان یک گرایش کاملاً مشخص را مشاهده کرد: هر چه درجه حرارت بالاتر باشد و فشار بیشتر، ماده متقارن تر می شود. بر اساس این ملاحظات، ماده فشرده شده به حداکثر را به شدت متقارن می نامند.

18. ماده متقارن ضعیف- حالتی مخالف یک ماده به شدت متقارن در خواص آن، که در کیهان بسیار اولیه در دمایی نزدیک به دمای پلانک وجود داشت، شاید 10-12 ثانیه پس از انفجار بزرگ، زمانی که نیروهای قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی واحد بودند. ابرقدرت در این حالت، ماده به حدی فشرده می شود که جرم آن به انرژی تبدیل می شود که شروع به تأثیرگذاری می کند، یعنی به طور نامحدود منبسط می شود. دستیابی به انرژی هایی برای بدست آوردن تجربی ابرقدرت و انتقال ماده به این مرحله در شرایط زمینی ممکن نیست، اگرچه چنین تلاش هایی در برخورد دهنده بزرگ هادرون به منظور مطالعه جهان اولیه انجام شد. به دلیل عدم وجود برهمکنش گرانشی در ترکیب ابرنیرویی که این ماده را تشکیل می دهد، ابرنیرو در مقایسه با نیروی ابر متقارن که شامل هر 4 نوع برهمکنش است، به اندازه کافی متقارن نیست. بنابراین، این حالت تجمع چنین نامی یافته است.

19. ماده پرتو- این در واقع یک ماده نیست، بلکه انرژی به شکل خالص آن است. با این حال، این حالت فرضی تجمع است که یک جسم زمانی که به سرعت نور برسد، به خود می گیرد. همچنین می توان آن را با گرم کردن بدن تا دمای پلانک (1032K) یعنی با شتاب دادن مولکول های ماده به سرعت نور به دست آورد. همانطور که از نظریه نسبیت بر می آید، زمانی که به سرعت بیش از 0.99 ثانیه می رسد، توده بدن بسیار سریعتر از شتاب "عادی" شروع به رشد می کند، علاوه بر این، بدن طولانی می شود، گرم می شود، یعنی شروع به تابش می کند. در طیف مادون قرمز با عبور از آستانه 0.999 ثانیه، بدن به طور چشمگیری تغییر می کند و یک انتقال سریع فاز را تا حالت پرتو آغاز می کند. همانطور که از فرمول انیشتین که به شکل کامل گرفته شده است، توده در حال رشد ماده نهایی شامل توده هایی است که به صورت تابش حرارتی، اشعه ایکس، نوری و سایر تشعشعات از بدن جدا می شود که انرژی هر یک از آنها توضیح داده شده است. توسط ترم بعدی در فرمول. بنابراین، جسمی که به سرعت نور نزدیک می‌شود، در تمام طیف‌ها شروع به ساطع می‌کند، طول می‌کشد و در زمان کند می‌شود و به طول پلانک نازک می‌شود، یعنی با رسیدن به سرعت c، بدن به یک بی‌نهایت طولانی تبدیل می‌شود. پرتو نازکی که با سرعت نور حرکت می کند و متشکل از فوتون هایی است که طول ندارند و جرم بی نهایت آن به طور کامل به انرژی تبدیل می شود. بنابراین به چنین ماده ای اشعه می گویند.

معرفی

1. حالت کل ماده - گاز

2. حالت تجمع ماده - مایع

3. حالت تجمع ماده - جامد

4. حالت چهارم ماده پلاسما است

نتیجه

فهرست ادبیات استفاده شده

معرفی

همانطور که می دانید بسیاری از مواد در طبیعت می توانند در سه حالت جامد، مایع و گاز باشند.

قوی ترین تجلی برهمکنش ذرات ماده در حالت جامد. فاصله بین مولکول ها تقریباً برابر با ابعاد خودشان است. این منجر به یک برهمکنش به اندازه کافی قوی می شود که عملاً حرکت ذرات را غیرممکن می کند: آنها حول یک موقعیت تعادل خاصی در نوسان هستند. شکل و حجم خود را حفظ می کنند.

خواص مایعات نیز با ساختار آنها توضیح داده می شود. ذرات ماده در مایعات با شدت کمتری نسبت به جامدات تعامل دارند و بنابراین می توانند مکان خود را به طور ناگهانی تغییر دهند - مایعات شکل خود را حفظ نمی کنند - آنها سیال هستند.

گاز مجموعه ای از مولکول ها است که به طور تصادفی در همه جهات مستقل از یکدیگر حرکت می کنند. گازها شکل خاص خود را ندارند، کل حجم ارائه شده به آنها را اشغال می کنند و به راحتی فشرده می شوند.

حالت دیگری از ماده وجود دارد - پلاسما.

هدف از این کار بررسی حالات مجموع موجود ماده، شناسایی تمام مزایا و معایب آنهاست.

برای انجام این کار، انجام و در نظر گرفتن حالات مجموع زیر ضروری است:

2. مایعات

3. جامد

3. حالت فیزیکی ماده - جامد

جامد،یکی از چهار حالت تجمع ماده که با سایر حالت های تجمع تفاوت دارد (مایعات، گازها، پلاسما) پایداری شکل و ماهیت حرکت حرارتی اتم هایی که ارتعاشات کوچکی را در اطراف موقعیت های تعادلی انجام می دهند. همراه با حالت کریستالی T.، t. حالت آمورف، از جمله حالت شیشه ای وجود دارد. کریستال ها با نظم دوربرد در آرایش اتم ها مشخص می شوند. در اجسام آمورف، نظم دوربرد وجود ندارد.

وضعیت تجمع- حالت یک ماده که با ویژگی های کیفی خاصی مشخص می شود: توانایی یا عدم توانایی در حفظ حجم و شکل، وجود یا عدم وجود نظم دوربرد و کوتاه برد و موارد دیگر. تغییر حالت کلممکن است با تغییر ناگهانی همراه باشد انرژی آزادآنتروپی، چگالی و دیگر خواص فیزیکی اساسی.
سه حالت اصلی تجمع وجود دارد: جامد، مایع و گاز. گاهی اوقات طبقه بندی پلاسما به عنوان حالت تجمع کاملاً صحیح نیست. حالت های دیگری از تجمع وجود دارد، به عنوان مثال، کریستال های مایع یا میعانات بوز - انیشتین. تغییرات در حالت تجمع فرآیندهای ترمودینامیکی به نام انتقال فاز هستند. انواع زیر وجود دارد: از جامد به مایع - ذوب. از مایع به گاز - تبخیر و جوش. از جامد به گاز - تصعید؛ از گاز به مایع یا جامد - تراکم. از مایع به جامد - تبلور. ویژگی متمایزعدم وجود یک مرز تیز برای انتقال به حالت پلاسما است.
تعاریف حالت های کل همیشه دقیق نیستند. بنابراین، اجسام آمورف وجود دارند که ساختار مایع را حفظ می کنند و سیالیت کمی دارند و توانایی حفظ شکل را دارند. کریستال های مایع سیال هستند، اما در عین حال دارای برخی از خواص جامدات هستند، به ویژه، آنها می توانند تابش الکترومغناطیسی عبوری از آنها را قطبی کنند. برای توصیف حالات مختلف در فیزیک، بیشتر مفهوم گستردهفاز ترمودینامیکی پدیده هایی که انتقال از یک فاز به فاز دیگر را توصیف می کنند، پدیده های بحرانی نامیده می شوند.
حالت کل یک ماده به این بستگی دارد شرایط فیزیکیکه در آن قرار دارد، عمدتاً از دما و فشار. کمیت تعیین کننده نسبت میانگین انرژی پتانسیل برهمکنش مولکول ها به میانگین انرژی جنبشی آنها است. بنابراین، برای یک جامد، این نسبت بزرگتر از 1، برای گازها کمتر از 1، و برای مایعات تقریباً برابر با 1 است. انتقال از یک حالت تجمع ماده به حالت دیگر با تغییر ناگهانی در ارزش این رابطهبا یک تغییر پرش مانند در فواصل بین مولکولی و فعل و انفعالات بین مولکولی مرتبط است. در گازها، فواصل بین مولکولی زیاد است، مولکول ها به سختی با یکدیگر تعامل دارند و تقریباً آزادانه حرکت می کنند و کل حجم را پر می کنند. در مایعات و جامدات - محیط های متراکم - مولکول ها (اتم ها) بسیار نزدیک تر به یکدیگر قرار دارند و برهم کنش قوی تری دارند.
این منجر به حفظ حجم آنها توسط مایعات و جامدات می شود. با این حال، ماهیت حرکت مولکول ها در جامدات و مایعات متفاوت است که تفاوت در ساختار و خواص آنها را توضیح می دهد.
در جامدات در حالت کریستال مانند، اتم ها فقط ارتعاشات را در نزدیکی گره های شبکه کریستالی انجام می دهند. ساختار این اجسام توسط درجه بالانظم - نظم دوربرد و کوتاه برد. حرکت حرارتی مولکول ها (اتم ها) یک مایع ترکیبی از ارتعاشات کوچک در اطراف موقعیت های تعادلی و پرش های مکرر از یک موقعیت تعادلی به موقعیت دیگر است. دومی وجود در مایعاتی را که فقط با برد کوتاه در آرایش ذرات و همچنین تحرک و سیالیت ذاتی آنها را تعیین می کند.
آ. جامد- وضعیتی که با توانایی حفظ حجم و شکل مشخص می شود. اتم های یک جامد فقط ارتعاشات کوچکی در اطراف حالت تعادل انجام می دهند. هم سفارش دوربرد و هم سفارش کوتاه برد وجود دارد.
ب مایع- حالت ماده ای که در آن تراکم پذیری کمی دارد، یعنی حجم خود را به خوبی حفظ می کند، اما قادر به حفظ شکل خود نیست. مایع به راحتی شکل ظرفی را می گیرد که در آن قرار می گیرد. اتم ها یا مولکول های یک مایع نزدیک به حالت تعادل ارتعاش می کنند، توسط اتم های دیگر به دام می افتند و اغلب به مکان های آزاد دیگری می پرند. فقط سفارش کوتاه برد موجود است.
ذوب شدن- این انتقال یک ماده از حالت جامد تجمع (نگاه کنید به حالت های تجمع ماده) به حالت مایع است. این فرآیند در هنگام گرم شدن، زمانی که مقدار معینی گرما + Q به بدن منتقل می شود، رخ می دهد. به عنوان مثال، سرب فلزی کم ذوب اگر تا دمای 327 درجه سانتیگراد گرم شود از حالت جامد به حالت مایع تبدیل می شود. سرب به راحتی در آن ذوب می شود. اجاق گازبه عنوان مثال، در یک قاشق فولادی ضد زنگ (مشخص است که دمای شعله یک مشعل گاز 600-850 درجه سانتیگراد و دمای ذوب فولاد 1300-1500 درجه سانتیگراد است).
اگر در حین ذوب سرب، دمای آن را اندازه گیری کنید، می توانید متوجه شوید که در ابتدا به تدریج افزایش می یابد، اما پس از یک لحظه خاص، با وجود گرم شدن بیشتر، ثابت می ماند. این لحظه با ذوب شدن مطابقت دارد. دما تا زمانی که تمام سرب ذوب شود ثابت نگه داشته می شود و تنها پس از آن دوباره شروع به افزایش می کند. هنگامی که سرب مایع سرد می شود، تصویر مخالف مشاهده می شود: دما تا آغاز انجماد کاهش می یابد و تا زمانی که سرب به فاز جامد منتقل شود، همیشه ثابت می ماند و سپس دوباره کاهش می یابد.
همه مواد خالص به یک شکل رفتار می کنند. پایداری دما در حین ذوب از اهمیت عملی زیادی برخوردار است ، زیرا به شما امکان می دهد دماسنج ها را کالیبره کنید ، فیوزها و نشانگرهایی را بسازید که در دمای کاملاً مشخص ذوب می شوند.
اتم های کریستال در اطراف موقعیت های تعادلی خود به ارتعاش در می آیند. با افزایش دما، دامنه نوسانات افزایش می یابد و به یک مقدار بحرانی خاص می رسد، پس از آن سلول کریستالیفرو می ریزد. این نیاز به اضافی دارد انرژی حرارتیبنابراین، در طول فرآیند ذوب، دما افزایش نمی یابد، اگرچه گرما به جریان خود ادامه می دهد.
نقطه ذوب یک ماده به فشار بستگی دارد. برای موادی که حجم آنها در طول ذوب افزایش می یابد (و اکثریت قریب به اتفاق آنها وجود دارد)، افزایش فشار نقطه ذوب را افزایش می دهد و بالعکس. هنگامی که آب ذوب می شود، حجم آن کاهش می یابد (بنابراین، زمانی که یخ می زند، آب لوله ها را می شکند)، و هنگامی که فشار بالا می رود، یخ در دمای پایین تری ذوب می شود. بیسموت، گالیوم و برخی از گریدهای چدن نیز رفتار مشابهی دارند.
v گاز- حالتی که با تراکم پذیری خوب، عدم توانایی در حفظ حجم و شکل مشخص می شود. گاز به دنبال اشغال کل حجم ارائه شده به آن است. اتم ها یا مولکول های گاز نسبتا آزادانه رفتار می کنند، فاصله بین آنها بسیار بیشتر از اندازه آنها است.
پلاسما، که اغلب به عنوان حالت های تجمعی از ماده یاد می شود، در درجه زیادی از یونیزاسیون اتم ها با گاز متفاوت است. بیشتر ماده باریونی (حدود 99.9 درصد جرم) در کیهان در حالت پلاسما قرار دارد.
جی سی سیال فوق بحرانی- زمانی اتفاق می افتد که دما و فشار به طور همزمان به نقطه بحرانی که در آن چگالی گاز با چگالی مایع مقایسه می شود افزایش یابد. در این حالت مرز بین فاز مایع و گاز ناپدید می شود. سیال فوق بحرانی قدرت انحلال بسیار بالایی دارد.
و غیره. بوز - میعانات انیشتین- در نتیجه خنک شدن گاز بوز تا دمای نزدیک به صفر مطلق به دست می آید. در نتیجه، برخی از اتم ها در حالتی با انرژی کاملاً صفر قرار دارند (یعنی در پایین ترین حالت کوانتومی ممکن). بوز - میعانات انیشتین تعدادی از خواص کوانتومی مانند ابرسیالیت و رزونانس فیشباخ را نشان می دهد.
ه. میعانات فرمیونی- یک تراکم بوز در حالت BCS "جفت کوپر اتمی" در گازهای متشکل از اتم های فرمیون است. (بر خلاف رژیم سنتی چگالش بوز-انیشتین بوزون های مرکب).
چنین میعانات اتمی فرمیونی "بستگان" ابررساناها هستند، اما با دمای بحرانی درجه حرارت اتاق و بالاتر.
ماده انحطاط - گاز فرمی مرحله 1 گاز منحط الکترونی، که در کوتوله‌های سفید مشاهده می‌شود، نقش مهمی در تکامل ستارگان دارد. مرحله 2، حالت نوترونی با فشار بسیار بالا به آن تبدیل می شود، که هنوز در آزمایشگاه قابل دستیابی نیست، اما در داخل ستاره های نوترونی وجود دارد. در طی انتقال به حالت نوترونی، الکترون های یک ماده با پروتون ها برهم کنش می کنند و به نوترون تبدیل می شوند. در نتیجه، ماده در حالت نوترونی کاملاً از نوترون تشکیل شده است و چگالی مرتبه هسته ای دارد. در این حالت، دمای ماده نباید خیلی زیاد باشد (در معادل انرژی، بیش از صد مگا ولت).
با افزایش شدید دما (صدها مگا الکترون ولت و بالاتر)، مزون های مختلف شروع به تولید و نابودی در حالت نوترونی می کنند. با افزایش بیشتر دما، محدودیت‌زدایی اتفاق می‌افتد و ماده به حالت پلاسمای کوارک-گلئون می‌رود. دیگر از هادرون ها تشکیل نمی شود، بلکه از کوارک ها و گلوئون هایی تشکیل شده است که دائماً در حال تولد و ناپدید شدن هستند. ممکن است که رفع محدودیت در دو مرحله اتفاق بیفتد.
با افزایش نامحدود بیشتر فشار بدون افزایش دما، ماده به یک سیاهچاله فرو می ریزد.
با افزایش همزمان فشار و دما، ذرات دیگری به کوارک ها و گلوئون ها اضافه می شوند. در دماهای نزدیک به دمای پلانک چه اتفاقی برای ماده، فضا و زمان می افتد هنوز ناشناخته است.
سایر شرایط
با سرد شدن عمیق، برخی (به هیچ وجه همه) مواد به حالت ابررسانا یا ابر سیال می روند. این حالات البته فازهای ترمودینامیکی مجزا هستند، اما به دلیل جهانی نبودن به سختی می‌توان آنها را حالت‌های جدید ماده نامید.
مواد ناهمگن مانند خمیرها، ژل‌ها، سوسپانسیون‌ها، ذرات معلق در هوا و غیره که تحت شرایط خاصی خواص جامد و مایع و حتی گازها را نشان می‌دهند، معمولاً به عنوان مواد پراکنده طبقه‌بندی می‌شوند و به هیچ حالت تجمعی خاصی از ماده طبقه‌بندی نمی‌شوند.

سؤالاتی در مورد وضعیت تجمع، ویژگی ها و خواص جامدات، مایعات و گازها در چندین مورد در نظر گرفته شده است. دوره های آموزشی... سه حالت کلاسیک ماده وجود دارد که ویژگی‌های ساختاری خاص خود را دارند. درک آنها این است نکته مهمدر درک علوم زمین، موجودات زنده، فعالیت های صنعتی. این سوالات توسط فیزیک، شیمی، جغرافیا، زمین شناسی، شیمی فیزیک و سایر رشته های علمی مطالعه می شود. موادی که تحت شرایط خاصی در یکی از سه نوع حالت اصلی قرار دارند می توانند با افزایش یا کاهش دما و فشار تغییر کنند. انتقال های احتمالی از یک حالت تجمع به حالت دیگر را در نظر بگیرید، همانطور که در طبیعت، تکنولوژی و زندگی روزمره رخ می دهد.

حالت مجموع چیست؟

کلمه با منشاء لاتین "aggrego" در ترجمه به روسی به معنای "ضمیمه کردن" است. اصطلاح علمی به حالت یک جسم، ماده اشاره دارد. وجود تحت معین مقادیر دماو فشارهای مختلف جامدات، گازها و مایعات برای تمام پوسته های زمین معمول است. علاوه بر سه حالت کلی پایه، حالت چهارم نیز وجود دارد. در دماهای بالا و فشار ثابت، گاز به پلاسما تبدیل می شود. برای درک بهتر حالت کل، لازم است کوچکترین ذرات تشکیل دهنده مواد و اجسام را به خاطر بسپارید.

نمودار بالا نشان می دهد: a - گاز. ب - مایع؛ ج - جامد. در چنین شکل هایی، دایره ها نشان می دهند عناصر ساختاریمواد آی تی سمبلدر واقع، اتم ها، مولکول ها، یون ها توپ های جامد نیستند. اتم ها از یک هسته با بار مثبت تشکیل شده اند که الکترون های دارای بار منفی با سرعت بالایی در اطراف آن حرکت می کنند. آگاهی از ساختار میکروسکوپی ماده به درک بهتر تفاوت هایی که بین اشکال مختلف تجمع وجود دارد کمک می کند.

مفاهیم جهان خرد: از یونان باستان تا قرن هفدهم

اولین اطلاعات در مورد ذرات تشکیل دهنده اجسام فیزیکی در ظاهر شد یونان باستان... متفکران دموکریتوس و اپیکور مفهومی را به عنوان اتم معرفی کردند. آنها معتقد بودند که این کوچکترین ذرات غیر قابل تقسیم است مواد مختلفدارای شکل، اندازه مشخص، قابلیت حرکت و تعامل با یکدیگر هستند. اتمیسم پیشرفته ترین دکترین یونان باستان برای زمان خود شد. اما رشد آن در قرون وسطی کند شد. از آن زمان دانشمندان توسط تفتیش عقاید کلیسای کاتولیک روم مورد آزار و اذیت قرار گرفتند. بنابراین، تا دوران مدرن، هیچ مفهوم قابل فهمی از اینکه حالت مجموع ماده چیست وجود نداشت. تنها پس از قرن هفدهم، دانشمندان R. Boyle، M. Lomonosov، D. Dalton، A. Lavoisier مفاد نظریه اتمی-مولکولی را تدوین کردند، که امروزه اهمیت خود را از دست نداده است.

اتم ها، مولکول ها، یون ها - ذرات میکروسکوپی ساختار ماده

در قرن بیستم، زمانی که میکروسکوپ الکترونی اختراع شد، پیشرفت قابل توجهی در شناخت ریزجهان اتفاق افتاد. با در نظر گرفتن اکتشافاتی که قبلاً توسط دانشمندان انجام شده بود، می توان تصویری هماهنگ از ریزجهان جمع آوری کرد. تئوری هایی که وضعیت و رفتار کوچکترین ذرات ماده را توصیف می کنند کاملاً پیچیده هستند، آنها به میدان تعلق دارند.برای درک ویژگی های حالات مجموع مختلف ماده کافی است نام و ویژگی های ذرات ساختاری اصلی تشکیل دهنده را بدانید. مواد مختلف

1. اتم ها از نظر شیمیایی ذرات غیر قابل تقسیم هستند. ذخیره شده در واکنش های شیمیاییاما در هسته ای نابود می شوند. فلزات و بسیاری از مواد دیگر ساختار اتمی دارای حالت جامد تجمع هستند شرایط عادی.
2. مولکول ها ذراتی هستند که در واکنش های شیمیایی شکسته شده و تشکیل می شوند. اکسیژن، آب، دی اکسید کربن، گوگرد. حالت مجموع اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید گوگرد، کربن، اکسیژن در شرایط عادی گازی است.
3. یون‌ها ذرات باردار هستند که اتم‌ها و مولکول‌ها با افزودن یا از دست دادن الکترون به آن‌ها تبدیل می‌شوند - ذرات با بار منفی میکروسکوپی. بسیاری از نمک ها ساختار یونی دارند، به عنوان مثال کلرید سدیم، آهن و سولفات مس.

موادی وجود دارند که ذرات آنها به نحوی در فضا قرار دارند. موقعیت متقابل مرتب اتم ها، یون ها، مولکول ها شبکه کریستالی نامیده می شود. معمولاً شبکه های کریستالی یونی و اتمی برای جامدات، مولکولی - برای مایعات و گازها مشخص است. الماس به دلیل سختی بالا متمایز می شود. شبکه کریستالی اتمی آن توسط اتم های کربن تشکیل شده است. اما گرافیت نرم نیز از اتم های این تشکیل شده است عنصر شیمیایی... فقط آنها به روشی متفاوت در فضا قرار دارند. حالت معمول تجمع گوگرد جامد است اما در دماهای بالا این ماده به مایع و توده بی شکل تبدیل می شود.

مواد در حالت جامد تجمع

جامدات در شرایط عادی حجم و شکل خود را حفظ می کنند. به عنوان مثال، یک دانه شن، یک دانه شکر، نمک، یک تکه سنگ یا فلز. اگر شکر گرم شود، ماده شروع به ذوب شدن می کند و به مایع قهوه ای چسبناک تبدیل می شود. گرمایش را متوقف کنید - دوباره جامد می گیریم. این بدان معنی است که یکی از شرایط اصلی برای تبدیل یک جامد به مایع، گرم شدن آن یا افزایش انرژی درونی ذرات ماده است. حالت جامد تجمع نمک که برای غذا استفاده می شود نیز قابل تغییر است. اما برای ذوب نمک سفره به دمای بالاتری نسبت به حرارت دادن شکر نیاز دارید. واقعیت این است که شکر از مولکول ها تشکیل شده است و نمک سفره از یون های باردار تشکیل شده است که به شدت جذب یکدیگر می شوند. جامدات به شکل مایع شکل خود را حفظ نمی کنند، زیرا شبکه های کریستالی از بین می روند.

حالت مایع تجمع نمک در حین ذوب با شکستن پیوند بین یون ها در کریستال ها توضیح داده می شود. ذرات باردار آزاد می شوند که می توانند بارهای الکتریکی را حمل کنند. نمک ذوب شده الکتریسیته را هدایت می کند و رسانا است. در صنایع شیمی، متالورژی و مهندسی مکانیک، جامدات به مواد مایع تبدیل می‌شوند تا ترکیبات جدیدی از آن‌ها به دست آید یا شکل‌های متفاوتی به آن‌ها بدهد. آلیاژهای فلزی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. چندین راه برای به دست آوردن آنها وجود دارد که با تغییر در وضعیت تجمع مواد خام جامد مرتبط است.

مایع یکی از حالت های اساسی تجمع است

اگر 50 میلی لیتر آب را در یک فلاسک ته گرد بریزید، متوجه خواهید شد که این ماده بلافاصله به شکل ظرف شیمیایی در می آید. اما به محض اینکه آب را از فلاسک بیرون می ریزیم، مایع بلافاصله روی سطح میز پخش می شود. حجم آب یکسان باقی می ماند - 50 میلی لیتر، و شکل آن تغییر می کند. ویژگی های ذکر شده مشخصه شکل مایع وجود ماده است. بسیاری از مواد آلی مایع هستند: الکل ها، روغن های گیاهی، اسید.

شیر یک امولسیون است، یعنی مایعی حاوی قطرات چربی. فسیل مایع مفید نفت است. آنها آن را از چاه ها با استفاده از دکل های حفاری در خشکی و اقیانوس استخراج می کنند. آب دریا نیز یک ماده خام برای صنعت است. تفاوت آن با آب شیرین رودخانه ها و دریاچه ها در محتوای مواد محلول، عمدتاً نمک ها است. هنگام تبخیر از سطح مخازن، تنها مولکول های Н 2 О به حالت بخار می روند، املاح باقی می مانند. روشهای بدست آوردن مواد مغذی از آب دریاو روش های تمیز کردن آن

با حذف کامل املاح، آب مقطر به دست می آید. در 100 درجه سانتیگراد می جوشد، در 0 درجه سانتیگراد منجمد می شود. آب نمک در دماهای دیگر می جوشد و به یخ تبدیل می شود. به عنوان مثال، آب در اقیانوس منجمد شمالی در دمای سطح 2 درجه سانتی گراد یخ می زند.

وضعیت فیزیکی جیوه در شرایط عادی مایع است. این فلز خاکستری نقره ای معمولاً در دماسنج های پزشکی استفاده می شود. هنگامی که گرم می شود، ستون جیوه روی مقیاس بالا می رود، ماده منبسط می شود. چرا الکل با رنگ قرمز رنگ آمیزی شده است و از جیوه استفاده نمی شود؟ این با خواص فلز مایع توضیح داده می شود. در یخبندان 30 درجه، حالت تجمع جیوه تغییر می کند، ماده جامد می شود.

اگر دماسنج پزشکی خراب شود و جیوه بیرون بیاید، بلند کردن توپ های نقره با دست خطرناک است. استنشاق بخار جیوه مضر است، این ماده بسیار سمی است. در چنین مواردی، کودکان باید از والدین و بزرگسالان خود کمک بگیرند.

حالت گازی

گازها قادر به حفظ حجم یا شکل خود نیستند. فلاسک را تا بالا با اکسیژن پر می کنیم (آن فرمول شیمیاییحدود 2). به محض باز کردن فلاسک، مولکول های ماده شروع به مخلوط شدن با هوای اتاق می کنند. این به دلیل حرکت براونی است. حتی دموکریتوس دانشمند یونان باستان معتقد بود که ذرات ماده در حرکت دائمی هستند. در جامدات، در شرایط عادی، اتم‌ها، مولکول‌ها، یون‌ها نمی‌توانند شبکه کریستالی را ترک کنند و خود را از پیوند با ذرات دیگر رها کنند. این تنها زمانی امکان پذیر است که مقدار زیادی انرژی از بیرون تامین شود.

در مایعات، فاصله بین ذرات کمی بیشتر از جامدات است؛ آنها برای شکستن پیوندهای بین مولکولی به انرژی کمتری نیاز دارند. به عنوان مثال، حالت مایع تجمع اکسیژن تنها زمانی مشاهده می شود که دمای گاز به -183 درجه سانتیگراد کاهش یابد. در دمای 223- درجه سانتی گراد، مولکول های O 2 یک جامد را تشکیل می دهند. هنگامی که دما از این مقادیر بالاتر می رود، اکسیژن به گاز تبدیل می شود. در این شکل است که در شرایط عادی است. بر شرکت های صنعتیتاسیسات ویژه ای برای جداسازی هوای جو و بدست آوردن نیتروژن و اکسیژن از آن وجود دارد. ابتدا هوا خنک و مایع شده و سپس به تدریج دما را بالا می برند. نیتروژن و اکسیژن در شرایط مختلف به گاز تبدیل می شوند.

جو زمین حاوی 21 درصد حجمی اکسیژن و 78 درصد نیتروژن است. به صورت مایع، این مواد در پوشش گازی سیاره وجود ندارند. اکسیژن مایع دارای رنگ آبی روشن است و در سیلندرهای فشار قوی برای استفاده در موسسات پزشکی استفاده می شود. در صنعت و ساختمان، گازهای مایع برای بسیاری از فرآیندها مورد نیاز است. اکسیژن برای جوشکاری گاز و برش فلزات، در شیمی - برای واکنش های اکسیداسیون مواد معدنی و آلی مورد نیاز است. اگر دریچه سیلندر اکسیژن را باز کنید، فشار کاهش می یابد، مایع به گاز تبدیل می شود.

پروپان مایع، متان و بوتان را یافت کاربرد گستردهدر انرژی، حمل و نقل، صنعت و فعالیت های خانگی جمعیت. این مواد از گاز طبیعی یا با ترک خوردن (شکاف) مواد اولیه نفتی به دست می آیند. مخلوط کربن مایع و گاز نقش مهمی در اقتصاد بسیاری از کشورها دارد. اما ذخایر نفت و گاز طبیعی به شدت کاهش یافته است. به گفته دانشمندان، این ماده خام 100-120 سال دوام می آورد. یک منبع جایگزین انرژی جریان هوا (باد) است. برای بهره برداری از نیروگاه ها از رودخانه های پر جریان، جزر و مد در سواحل دریاها و اقیانوس ها استفاده می شود.

اکسیژن، مانند سایر گازها، می تواند در حالت چهارم تجمع قرار داشته باشد که نشان دهنده یک پلاسما است. انتقال غیرعادی جامد به گاز از ویژگی های ید کریستالی است. ماده ای به رنگ بنفش تیره تحت تصعید قرار می گیرد - با دور زدن حالت مایع به گاز تبدیل می شود.

انتقال از یک شکل کل ماده به شکل دیگر چگونه انجام می شود؟

تغییرات در حالت تجمع مواد با دگرگونی های شیمیایی همراه نیست، آنها پدیده های فیزیکی هستند. با افزایش دما، بسیاری از جامدات ذوب شده و به مایع تبدیل می شوند. افزایش بیشتر دما می تواند منجر به تبخیر، یعنی به حالت گازی ماده شود. در طبیعت و اقتصاد، چنین انتقالی مشخصه یکی از مواد اصلی روی زمین است. یخ، مایع، بخار حالت های آب در شرایط مختلف خارجی هستند. ترکیب یکسان است، فرمول آن H 2 O است. در دمای 0 درجه سانتیگراد و کمتر از این مقدار، آب متبلور می شود، یعنی تبدیل به یخ می شود. هنگامی که دما افزایش می یابد، کریستال های تشکیل شده از بین می روند - یخ ذوب می شود و دوباره آب مایع به دست می آید. هنگامی که گرم می شود، تبخیر تشکیل می شود - تبدیل آب به گاز - حتی زمانی که ادامه می یابد دمای پایین... به عنوان مثال، گودال های یخ زده به تدریج با تبخیر آب ناپدید می شوند. حتی در هوای یخبندان، لباس‌های خیس خشک می‌شوند، اما این روند فقط طولانی‌تر از روزهای گرم است.

تمام انتقال های ذکر شده آب از یک حالت به حالت دیگر برای ماهیت زمین اهمیت زیادی دارد. پدیده های جوی، آب و هوا و آب و هوا با تبخیر آب از سطح اقیانوس جهانی، انتقال رطوبت به صورت ابر و مه به خشکی و بارش (باران، برف، تگرگ) همراه است. این پدیده ها اساس چرخه آب جهانی در طبیعت را تشکیل می دهند.

حالات کل گوگرد چگونه تغییر می کند؟

گوگرد در شرایط عادی بلورهای براق روشن یا پودر زرد روشن است، یعنی جامد است. حالت کل گوگرد با گرم شدن تغییر می کند. ابتدا، هنگامی که دما به 190 درجه سانتیگراد می رسد، ماده زرد رنگ ذوب می شود و به مایع متحرک تبدیل می شود.

اگر به سرعت گوگرد مایع را در آب سرد بریزید، یک توده آمورف قهوه ای به دست می آورید. با گرم شدن بیشتر مذاب گوگرد، چسبناک تر و تیره تر می شود. در دمای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد، وضعیت تجمع گوگرد دوباره تغییر می کند، این ماده خواص مایع را به دست می آورد، متحرک می شود. این انتقال ها به دلیل توانایی اتم های عنصر برای تشکیل زنجیره هایی با طول های مختلف است.

چرا مواد می توانند در حالت های فیزیکی متفاوت باشند؟

حالت کل گوگرد - ماده ساده- در شرایط عادی جامد. دی اکسید گوگرد یک گاز است، اسید سولفوریک یک مایع روغنی سنگین تر از آب است. برخلاف اسیدهای کلریدریک و نیتریک، فرار نیست، مولکول‌ها از سطح آن تبخیر نمی‌شوند. حالت تجمع گوگرد پلاستیکی که با حرارت دادن کریستال ها به دست می آید چگونه است؟

در فرم آمورف، این ماده دارای ساختار مایع با سیالیت کمی است. اما گوگرد پلاستیکی به طور همزمان شکل خود را حفظ می کند (مانند یک جامد). کریستال های مایعی وجود دارند که دارای تعدادی خواص مشخصه جامدات هستند. بنابراین، وضعیت ماده در شرایط مختلف به ماهیت، دما، فشار و غیره بستگی دارد شرایط خارجی.

ویژگی های ساختار جامدات چیست؟

تفاوت های موجود بین حالت های اصلی تجمع ماده با برهمکنش بین اتم ها، یون ها و مولکول ها توضیح داده می شود. به عنوان مثال، چرا حالت جامد تجمع ماده منجر به توانایی اجسام در حفظ حجم و شکل می شود؟ در شبکه کریستالی یک فلز یا نمک، ذرات ساختاری به یکدیگر جذب می شوند. در فلزات، یون های دارای بار مثبت با به اصطلاح "گاز الکترون" - تجمع الکترون های آزاد در یک قطعه فلز - برهم کنش می کنند. کریستال های نمک به دلیل جذب ذرات باردار مخالف - یون ها به وجود می آیند. فاصله بین واحدهای ساختاری فوق جامد بسیار کمتر از اندازه خود ذرات است. در این حالت، جاذبه الکترواستاتیکی عمل می کند، قدرت می دهد و دافعه به اندازه کافی قوی نیست.

برای از بین بردن حالت جامد تجمع ماده، باید تلاش کنید. فلزات، نمک ها، کریستال های اتمی در دمای بسیار بالا ذوب می شوند. به عنوان مثال، آهن در دمای بالاتر از 1538 درجه سانتیگراد به مایع تبدیل می شود. تنگستن نسوز است، از آن برای ساخت رشته های لامپ برق استفاده می شود. آلیاژهایی وجود دارند که در دمای بالای 3000 درجه سانتیگراد به مایع تبدیل می شوند. بسیاری از روی زمین جامد هستند. این ماده اولیه با کمک فناوری در معادن و معادن استخراج می شود.

برای جدا کردن حتی یک یون از یک کریستال، مقدار زیادی انرژی باید صرف شود. اما کافی است نمک را در آب حل کنید تا شبکه کریستالی متلاشی شود! این پدیده توضیح داده شده است خواص شگفت انگیزآب به عنوان یک حلال قطبی مولکول های H2O با یون های نمک برهم کنش می کنند و پیوند شیمیایی بین آنها را می شکند. بنابراین، انحلال یک اختلاط ساده از مواد مختلف نیست، بلکه یک تعامل فیزیکی و شیمیایی بین آنها است.

مولکول های مایع چگونه برهم کنش می کنند؟

آب می تواند مایع، جامد و گاز (بخار) باشد. اینها حالتهای اصلی تجمع آن در شرایط عادی هستند. مولکول های آب از یک اتم اکسیژن تشکیل شده اند که دو اتم هیدروژن به آن پیوند دارند. یک قطبش پیوند شیمیایی در مولکول وجود دارد، یک بار منفی جزئی روی اتم های اکسیژن ظاهر می شود. هیدروژن به قطب مثبت یک مولکول تبدیل می شود که توسط اتم اکسیژن یک مولکول دیگر جذب می شود. این "پیوند هیدروژنی" نامیده می شود.

حالت مایع تجمع با فاصله بین ذرات ساختاری، قابل مقایسه با اندازه آنها مشخص می شود. جاذبه وجود دارد، اما ضعیف است، بنابراین آب شکل خود را حفظ نمی کند. تبخیر به دلیل از بین رفتن پیوندها، که روی سطح مایع حتی در دمای اتاق اتفاق می افتد، رخ می دهد.

آیا فعل و انفعالات بین مولکولی در گازها وجود دارد؟

حالت گازی یک ماده در تعدادی از پارامترها با مایع و جامد متفاوت است. بین ذرات ساختاری گازها وجود دارد شکاف های بزرگبسیار بزرگتر از اندازه مولکولها. در این صورت نیروهای جاذبه اصلا عمل نمی کنند. حالت گازی تجمع مشخصه مواد موجود در هوا است: نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن. در تصویر زیر مکعب اول با گاز، دومی با مایع و سومی با جامد پر شده است.

بسیاری از مایعات فرار هستند، مولکول های یک ماده از سطح آنها جدا شده و به هوا می روند. به عنوان مثال، اگر به باز شدن یک بطری باز با اسید هیدروکلریکیک سواب پنبه ای آغشته به آن بیاورید آمونیاکسپس دود سفید ظاهر می شود. یک واکنش شیمیایی بین اسید هیدروکلریک و آمونیاک درست در هوا انجام می شود و کلرید آمونیوم به دست می آید. وضعیت تجمع این ماده چگونه است؟ ذرات آن که دود سفید را تشکیل می دهند، کوچکترین بلورهای جامد نمک هستند. این آزمایش باید زیر یک هود انجام شود، مواد سمی هستند.

نتیجه

وضعیت فیزیکی گاز توسط بسیاری مورد مطالعه قرار گرفته است فیزیکدانان برجستهو شیمیدانان: آووگادرو، بویل، گی-لوساک، کلیپرون، مندلیف، لو شاتلیه. دانشمندان قوانینی را تدوین کرده اند که رفتار مواد گازی را در واکنش های شیمیایی در هنگام تغییر شرایط خارجی توضیح می دهد. الگوهای باز فقط در کتاب های درسی فیزیک و شیمی مدارس و دانشگاه ها گنجانده شده است. بسیاری از صنایع شیمیایی مبتنی بر دانش در مورد رفتار و خواص مواد در حالت‌های مختلف تجمع هستند.