Właściwości materii
1 i 2. Stany skupienia ciał i właściwości ciał.
Cała otaczająca nas materia, składa się z różnych substancji, które rozróżniamy dzięki ich charakterystycznym właściwościom. Zbieżność podstawowych cech, takich jak trwałość kształtu i objętości pozwala nam podzielić wszystkie substancje na trzy podstawowe grupy, które nazywamy stanami skupienia ciał.
Wyróżniamy trzy główne stany skupienia:
- stały - ciało ma stały kształt (nie zmienia go bez działania
zewnętrznej siły deformującej), podobnie zachowuje się jej
objętość. Cząsteczki budujące ciało stałe są mocno zbite
i wykonują tylko znikome ruchy. Przykład: kamień, lód, węgiel,
plastik, drewno.
- ciekły - ciało przybiera
kształt naczynia, w którym się znajduje, nie zmienia
się jednak jego objętość. Ciecz nie jest już w swej
strukturze tak zbita jak ciało stałe, jej cząsteczki mają
pewną swobodę ruchu. Przykład: woda.
- lotny (gazowy) - ciało zmienia dowolnie kształt i objętość, gdyż momentalnie
rozprzestrzenia się na całą przestrzeń, w której
się znajduje. Przykład: powietrze i inne gazy.
Wszystkie
substancje mogą znajdować się w trzech stanach skupienia.
Oczywiście nie jednocześnie. W zależności od temperatury
i ciśnienia otoczenia, przechodzą z jednego stanu
do drugiego. Doskonałym przykładem jest woda, która poniżej
temperatury 00C przechodzi w stan Stan w okresie feudalizmu była to zamknięta grupa społeczna posiadająca
jednakową pozycję prawną w państwie (duchowieństwo, szlachta,
mieszczaństwo, chłopi). Przynależność do stanu ... Czytaj dalej Słownik historyczny stały - lód, od 00C do 1000C jest ciekła, a powyżej 1000C staje się parą, czyli przechodzi w stan lotny. Właśnie woda Woda Woda to symbol chaosu, zmienności, niestałości, przeobrażenia, odrodzenia ciała i
ducha, zmartwychwstania, płodności, potęgi, oczyszczenia, chrztu,
mądrości, prawdy, dobra i zła, cnoty, ... Czytaj dalej Słownik symboli literackich jest substancją, która w największej ilości występuje na Ziemi we wszystkich stanach skupienia.
Obecnie, oprócz podstawowych stanów skupienia znamy jeszcze:
- plazmę (gaz zjonizowany)
- kondensat Bosego-Einsteina - powstaje z gazu
składającego się z atomów rubidu, jest związany ze zjawiskiem
nadciekłości.
- kondensat fermionów - twór teoretyczny,
którego prototyp udało się wytworzyć w warunkach
laboratoryjnych, ale z pewnymi ograniczeniami, które pozwalają
na określenie go szczególnym przypadkiem kondensatu
Bosego-Einsteina
3.Rozszerzalność temperaturowa ciał.
Rozszerzalność
temperaturowa ciał, to zjawisko polegające na zwiększaniu
się objętości ciał pod wpływem ich ogrzania oraz
kurczenia się w wyniku schładzania. Stopień nasilenia
rozszerzalności oraz szybkość jej postępowania zależy bezpośrednio
od rodzaju substancji, z której ciało jest zbudowane. Tylko
w przypadku, gdy jest to gaz, rozszerzalność
nie zależy od jego rodzaju. Jest jednakowa dla wszystkich
gazów.
Zdecydowanie najłatwiej i najmocniej rozszerzają
się gazy, a najmniej ciała stałe. Wynika to z własności
budowy tych ciał. W czasie ogrzewania ciała, jego cząsteczki
dostają porcje energii, które pobudzają je do większej ruchliwości
i oddalania się od siebie. Dzięki za wszystko temu
powiększa się ogólna objętość ciała. Najłatwiej jest rozszerzać
się cząsteczkom gazu, gdyż są najluźniej ułożone,
a najtrudniej oczywiście cząsteczkom ciał stałych.
Zastosowanie rozszerzalności temperaturowej ciał:
- w termometrach (np. z rtęcią lub alkoholem)
- płytkach bimetalowych wykorzystanych np. w żelazku, palnikach
piecyków i kuchenek gazowych, itp. - pod wpływem temperatury
bimetal znacznie się odkształca i zamyka, bądź otwiera dopływ
prądu lub gazu do danego urządzenia.
Niekorzystny wpływ rozszerzalności cieplnej:
Chociaż
rozszerzalność temperaturowa najtrudniej zachodzi dla ciał
stałych, to jednak ma on ogromny wpływ na wiele zjawisk.
Należy o tym pamiętać budując np. mosty, tory, przewody
elektryczne, czy telefoniczne. Np. bo most Most Most symbolizuje połączenie dwóch światów, połączenie w czasie i przestrzeni,
sprawiedliwość, stałość, wierność, życie, niebezpieczeństwo, próbę,
zmianę, pragnienie, ... Czytaj dalej Słownik symboli literackich może być dłuższy latem nawet
o pół metra niż zimą. Aby uniknąć zniszczenia mostu
i katastrofy, architekci rozwiązują te problemy przez
zostawianie niewielkich szczeliny w konstrukcji mostu
lub stosowanie zazębiających się stalowych "grzebieni"
- umożliwiających rozszerzanie i kurczenie
się pracujących" części mostu. Napowietrzne linie telefoniczne
czy elektryczne nie powinny być nigdy bardzo naciągnięte,
a raczej w miarę luźno zawieszone. Wszystko po to,
aby uniknąć ich się zerwania, gdy będą się kurczyć
zimą. Podobnie tory tramwajowe kurczą się w zimie,
a rozgrzewają w lecie. W gorące dni nagrzane
i powiększone tory powodują, że tramwaj silniej o nie
trze i wywołuje charakterystyczny pisk.
Wyjątkowa rozszerzalność wody:
Woda przy ogrzewaniu jej od 00C do 40C zmniejsza swoją objętość. Powyżej temperatury 40C wzrostowi temperatury towarzyszy już wzrost Wzrost zwiększanie rozmiarów i masy ciała. Wzrost jest cechą wszystkich
żywych organizmów i następstwem pobierania substancji odżywczych z
otoczenia. U jednokomórkowców wzrost wiąże się ze ... Czytaj dalej Słownik biologiczny objętości wody.
4.Zmiany stanów skupienia.
Temperatura krytyczna - powyżej tej temperatury dana substancja istnieje tylko
w stanie gazowym. Nie możliwe jest skroplenie gazu, nawet
jeśli podniesiemy ciśnienie. Temperatura krytyczna jest cechą
charakterystyczną danej substancji. Dla pary wodnej wynosi
ona 374,20C.
Punkt potrójny - to
bardzo interesujący stan, w którym równocześnie mogą istnieć trzy
stany skupienia danej substancji, na dodatek w równowadze
termodynamicznej. Jest to wielkość charakterystyczna dla danej
substancji, uzależniona od temperatury i ciśnienia. Punkt
potrójny dla: wody w stanie ciekłym, lodu i pary wodnej
ma parametry: temperatura 0,01°C i ciśnienie 611,73 Pa.
Wrzenie to gwałtowne parowanie w całej objętości cieczy.
dla danej substancji zachodzi w ściśle określonej, stałej
temperaturze, nazywanej temperaturą wrzenia. Temperatura
ta zależy od rodzaju cieczy i jej ciśnienia np. przy
normalnym ciśnieniu (1 atm = 101 325 Pa ≈ 1013
hPa), woda wrze w 1000C, obniżenie ciśnienia powoduje wrzenie wody poniżej 1000C.
Dlatego też zagotowanie wody na szczytach górskich trwa
krócej niż w dolinach, ze względu na spadek ciśnienia
wraz ze wzrostem wysokości. Jednak jeśli rozważymy czas Czas jedna z podstawowych (obok
przestrzeni) kategorii organizujących świat przedstawiony w dziele
literackim. Porządkuje ona zdarzenia pod względem chronologicznym na
różnych poziomach utworu, np. ... Czytaj dalej Słownik terminów literackich ugotowania danego produktu spożywczego,
np. makaronu - to proces ten będzie trwał dłużej
w górach. Chociaż woda szybciej osiągnie temperaturę wrzenia (<
1000C), to jednak więcej będzie potrzeba czasu na odpowiednie zmiękczenie makaronu w tej temperaturze.
Charakterystykę wszystkich procesów przemiany materii z jednego stanu skupienia w drugi, ilustruje poniższa tabelka:
|
Stan wyjściowy |
Stan końcowy |
Nazwa procesu |
Sprzyjające warunki |
ciało stałe |
ciecz |
topnienie |
Głównie wzrost temperatury |
ciało stałe |
gaz |
sublimacja |
Temperatura
niższa od temperatury topnienia (przy dowolnym ciśnieniu),
lub ciśnienie i temperatura poniżej punktu potrójnego. |
ciecz |
ciało stałe |
krzepnięcie, (krystalizacja) |
Obniżenie temperatury przynajmniej do wartości tzw. temperatury krzepnięcia. Nieznaczna zależność od ciśnienia. |
ciecz |
gaz |
parowanie |
Obniżone ciśnienie zewnętrzne, wzrost temperatury |
gaz |
ciecz |
skraplanie, kondensacja |
Odpowiednie zwiększanie ciśnienia i temperatura powyżej temp. krytycznej - tzw. punkt rosy. |
gaz |
ciało stałe |
resublimacja |
Zwiększanie ciśnienia, obniżanie temperatury znacznie poniżej temperatury krytycznej. |
|
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |