Состояние вещества
В физике состояние материи является одной из различных форм, в которых может существовать материя . В повседневной жизни можно наблюдать четыре состояния вещества: твердое , жидкое , газообразное и плазменное . Известно, что существует много промежуточных состояний, таких как жидкий кристалл , а некоторые состояния существуют только в экстремальных условиях, такие как конденсат Бозе-Эйнштейна , нейтронно-вырожденное вещество и кварк-глюонная плазма , которые возникают, соответственно, только в экстремальных ситуациях. холод, чрезвычайная плотность и чрезвычайно высокая энергия. Полный список всех экзотических состояний материи см. в списке состояний материи .
Исторически различие проводится на основе качественных различий в свойствах. Материя в твердом состоянии сохраняет фиксированный объем и форму, а составляющие ее частицы ( атомы , молекулы или ионы ) сближены и закреплены на месте. Материя в жидком состоянии сохраняет фиксированный объем, но имеет переменную форму, которая приспосабливается к своему контейнеру. Его частицы все еще находятся близко друг к другу, но свободно перемещаются. Материя в газообразном состоянии имеет переменный объем и форму, приспосабливаясь к своему контейнеру. Его частицы не расположены близко друг к другу и не закреплены на месте. Вещество в состоянии плазмы имеет переменный объем и форму и содержит нейтральные атомы, а также значительное количество ионов и электронов ., оба из которых могут свободно перемещаться.
Термин « фаза » иногда используется как синоним состояния вещества, но одно и то же соединение может образовывать различные фазы, находящиеся в одном и том же состоянии вещества. Например, лед представляет собой твердое состояние воды, но существует несколько фаз льда с различной кристаллической структурой , которые образуются при различных давлениях и температурах.
В твердом теле составляющие частицы (ионы, атомы или молекулы) плотно упакованы. Силы между частицами настолько сильны, что частицы не могут свободно двигаться, а могут только вибрировать. В результате твердое тело имеет устойчивую, определенную форму и определенный объем. Твердые тела могут изменить свою форму только под действием внешней силы, например, при разрушении или разрезе.
В кристаллических твердых телах частицы (атомы, молекулы или ионы) упакованы в правильно упорядоченном, повторяющемся образце. Существуют различные кристаллические структуры , и одно и то же вещество может иметь более одной структуры (или твердой фазы). Например, железо имеет объемно-центрированную кубическую структуру при температуре ниже 912 ° C (1674 ° F) и гранецентрированную кубическую структуру при температуре от 912 до 1394 ° C (2541 ° F). Лед имеет пятнадцать известных кристаллических структур или пятнадцать твердых фаз, которые существуют при различных температурах и давлениях. [1]
Стекла и другие некристаллические аморфные твердые тела без дальнего порядка не являются основными состояниями теплового равновесия ; поэтому ниже они описываются как неклассические состояния материи.
.jpg){kind=link}
.jpg/440px-Electron_Sea_(Plasma).jpg)