Статьи
Агрегатні стани речовини
Агрегатні стани речовини (від латинського aggrego - приєдную, пов'язую) - це стани одного і того ж речовини, переходах між якими відповідають стрибкоподібні зміни вільної енергії, ентропії , Щільності та інших фізичних параметрів речовини.
Газ (французьке gaz, що сталося від грецького chaos - хаос) - це агрегатний стан речовини, в якому сили взаємодії його частинок, що заповнюють весь наданий їм об'єм, нехтує малі. У газах міжмолекулярні відстані великі і молекули рухаються практично вільно.
Гази можна розглядати як значно перегріті або малонасичені пари. Над поверхнею кожної рідини внаслідок випаровування знаходиться пар. При підвищенні тиску пари до певної межі, званого тиском насиченого пара, випаровування рідини припиняється, так як тиск пара і рідини стає однаковим. Зменшення обсягу насиченої пари викликає конденсацію частини пара, а не підвищення тиску. Тому тиск пара не може бути вище тиску насиченої пари . Стан насичення характеризується масою насичення, що міститься в 1м масою насиченого пара, яка залежить від температури. Насичена пара може стати ненасиченим, якщо збільшувати його обсяг або підвищувати температуру. Якщо температура пара багато вище точки кипіння , Яка відповідає цьому тискові, пар називається перегрітою.
Плазмою називається частково або повністю іонізований газ, в якому густини позитивних і негативних зарядів практично однакові. Сонце, зірки, хмари міжзоряного речовини складаються з газів - нейтральних або іонізованих (плазми). На відміну від інших агрегатних станів плазма являє собою газ заряджених частинок (іонів, електронів), які електрично взаємодіють один з одним на великих відстанях, але не володіють ні ближнім, ні далеким порядками в розташуванні частинок.
Рідини і тверді речовини, на відміну від газів, можна розглядати як високо конденсовані середовища. У них молекули (атоми) розташовані значно ближче один до одного і сили взаємодії на кілька порядків більше, ніж в газах. Тому рідини і тверді речовини мають істотно обмежені можливості для розширення, свідомо не можуть зайняти довільний обсяг, а при постійних тиску і температурі зберігають свій об'єм, в якому б обсязі їх не розміщували. Переходи з більш упорядкованого за структурою агрегатного стану в менш впорядковане можуть відбуватися і безперервно. У зв'язку з цим замість поняття агрегатного стану доцільно користуватися більш широким поняттям - поняттям фази.
Фазою називається сукупність всіх частин системи, мають однаковий хімічний склад і знаходяться в однаковому стані. Це виправдано одночасним існуванням термодинамічно рівноважних фаз в багатофазної системі: рідини зі своїм насиченим паром; води і льоду при температурі плавлення; двох змішуються рідин (суміш води з триетиламіном), що відрізняються концентраціями; існуванням аморфних твердих речовин, що зберігають структуру рідини (аморфний стан).
Аморфне тверде стан речовини є різновидом переохолодженого стану рідини і відрізняється від звичайних рідин істотно більшою в'язкістю і чисельними значеннями кінетичних характеристик.
Кристалічна твердий стан речовини - це агрегатний стан, що характеризується великими силами взаємодії між частинками речовини (атомами, молекулами, іонами). Частинки твердих тіл здійснюють коливання біля середніх рівноважних положень, які називаються вузлами кристалічної решітки; структура цих речовин характеризується високим ступенем впорядкованості (далеким і ближнім порядком) - впорядкованістю в розташуванні (координаційний порядок), в орієнтації (орієнтаційний порядок) структурних частинок, або впорядкованістю фізичних властивостей (наприклад, в орієнтації магнітних моментів або електричних дипольних моментів). Область існування нормальної рідкої фази для чистих рідин, рідкого та рідких кристалів обмежена з боку низьких температур фазовими переходами відповідно в тверде (кристалізацією), надтекучий і рідко-анізотропний стан.