Агрегатные состояния.

Агрегатное состояние – это состояние вещества, которое характеризуется определёнными качественными свойствами: - способность или неспособность сохранять форму и объём; - наличие или отсутствие ближнего и дальнего порядка; - другими. Если агрегатное состояние изменяется, то это может сопровождаться скачкообразными переменами энтропии, свободной энергии, плотности и других физических свойств.

Все вещества существуют в трех агрегатных состояниях: жидком, твёрдом и газообразном. Четвертое агрегатное состояние вещества является плазма. (Рисунок 1)

Рис.1. Агрегатное состояние вещества.

Когда один переходит в другой, это сопровождается скачкообразным изменением ряда физических свойств (теплопроводности, плотности и др.). Наличие у вещества нескольких агрегатных  состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимосвязи при различных условиях.

В этом видео показаны три состояния вещества

http://www.youtube.com/watch?v=NA6B9Z3XtT4

Твёрдое тело.

Его состояние характеризуется свойством сохранять форму и объём. Атомы твёрдого тела исполняют всего лишь небольшие колебания вокруг состояния равновесия. В твёрдом теле присутствует как ближний порядок, так и дальний. (рисунок 2)

Рис.2. Твёрдое тело.

Жидкость.

Его состояние, при котором оно владеет маленькой сжимаемостью (хорошо сохраняет объём, но не способно сохранять форму). Жидкость легко может принимать форму любого сосуда, в который она будет помещена. Молекулы или атомы жидкости выполняют колебания вблизи состояния равновесия и часто перескакивают на свободные места. В жидком состоянии присутствует только ближний порядок. (рисунок 3)

Рис.3. Жидкость.

Газ.

Состояние газа характеризуется хорошей сжимаемостью. Отсутствие  способности сохранять как форму, так и объём. Газ занимает весь объём, который ему предоставлен. Молекулы и атомы газа ведут себя относительно свободно. Расстояния между атомами и молекулами гораздо больше их размеров. (Рисунок 4)

Рис.4. Газ.

Плазма.

Плазму часто относят к агрегатным состояниям вещества. Она отличатся от газа большой степенью ионизации атомов. В состоянии плазмы находится большая часть барионного вещества (по массе около 99,9%).  (Рисунок 5)

Рис.5. Плазменная декоративная лампа.

Вот ещё на одном видеоролике можем рассмотреть агрегатные состояния вещества.

http://www.youtube.com/watch?v=kgvnN8GKCCM

Выводы.

В зависимости  от различных условий одно и то же вещество имеет свойство находиться в различных агрегатных состояниях. Молекулы в веществе находятся в жидком, твёрдом или газообразном состоянии и не отличаются друг от друга.

Агрегатное состояние вещества можно определить расположением, взаимодействием и характером движения молекул. (рисунок 6)

Рис.6. Агрегатное состояние вещества при изменении температуры.

Когда вещество из твёрдого состояния переходит в жидкое, то это называется плавлением, обратный процесс – кристаллизацией. При переходе вещества из жидкости в газ, этот процесс называется парообразованием, в жидкость из газа – конденсацией. А переход сразу в газ из твёрдого тела, минуя жидкое – сублимацией, обратный процесс – десублимацией.

1. Кристаллизация; 2. Плавление; 3. Конденсация; 4. Парообразование; 

5. Сублимация; 6. Десублимация. 

Эти примеры переходов мы постоянно наблюдаем в повседневной жизни. Когда лед плавится, он превращается в воду, а вода в свою очередь испаряется, и образовывается пара. Если рассматривать в обратную сторону то, пар, конденсируясь, начинает переходить снова в воду, а вода в свою очередь, замерзая, становится льдом. Запах любого твёрдого тела – это сублимация. Часть молекул вырывается из тела, при этом образовывается газ, который и даёт запах. Пример обратного процесса – это в зимнее время узоры на стекле, когда пар в воздухе при замерзании оседает на стекле.

На видео показано изменение агрегатных состояний вещества.

http://www.youtube.com/watch?v=qMfVIn3zcHA

Контролирующий блок.

1. После замерзания, вода превратилась в лёд. Изменились, ли при этом молекулы воды?

2. В помещении пользуются  медицинским эфиром. И из-за этого обычно им сильно там пахнет. В каком состоянии находится эфир?

3. Что происходит с  формой жидкости?

4. Лёд. Это какое состояние воды?

5. Что происходит когда замерзает вода?

Тест по изученному материалу

Домашнее задание.

Ответить на вопросы:

1. Можно ли на половину объёма сосуда заполнить его газом? Почему?

2. Могут ли быть при комнатной температуре  в жидком состоянии: азот и кислород?

3. Могут ли быть при комнатной температуре  в газообразном состоянии: железо и ртуть?

4. В морозный зимний день над рекой образовался туман. Какое это состояние вещества?

Интересно знать, что.

Мы считаем, что у вещества существует три агрегатных состояния. На самом же деле их как минимум пятнадцать, при этом список этих состояний продолжает расти с каждым днём. Это: аморфное твёрдое, твёрдое, нейтрониум, кварк-глюонная плазма, сильно симметричное вещество, слабо симметричное вещество, фермионный конденсат, конденсат Бозе-Эйнштейна и странное вещество.