• admin
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 307
  • 12-12-2014, 00:20

Будь-яка речовина складається з молекул, а його фізичні властивості залежать від того, яким чином упорядковані молекули і як вони взаємодіють між собою. У звичайному житті ми спостерігаємо три агрегатних стани речовини - тверде, рідке і газоподібне.

Газ розширюється, поки не заповнить весь відведений йому об'єм. Якщо розглянути газ на молекулярному рівні, ми побачимо безладно кидаються і стикаються між собою і зі стінками посудини молекули, які, однак, практично не вступають у взаємодію один з одним. Якщо збільшити або зменшити об'єм посудини, молекули рівномірно перерозподіляться в новому обсязі. Молекулярно-кінетична теорія пов'язує молекулярні властивості газу з його макроскопічними властивостями, такими як температура і тиск.

На відміну від газу рідина при заданій температурі займає фіксований обсяг, однак і вона приймає форму заповнюваного судини - але тільки нижче рівня її поверхні. На молекулярному рівні рідина найпростіше представити у вигляді молекул-кульок, які хоч і знаходяться в тісному контакті один з одним, проте мають свободу перекочуватися один відносно одного, подібно круглим бусинам в банку. Налийте рідину в посудину - і молекули швидко розтечуться і заповнять нижню частину об'єму посудини, в результаті рідина прийме його форму, але не пошириться в повному обсязі судини.

Тверде тіло має власну форму, не розтікається по об'єму контейнера і не приймає його форму. На мікроскопічному рівні атоми прикріплюються один до одного хімічними зв'язками, і їх положення відносно один одного фіксовано. При цьому вони можуть утворювати як жорсткі впорядковані структури - кристалічні гратки, - так і безладне нагромадження - аморфні тіла (саме така структура полімерів, які схожі на переплутані і злиплі макарони в мисці).

Вище були описані три класичних агрегатних стани речовини. Є, проте, і четвертий стан, фізики які схильні відносити до числа агрегатних. Це плазмове стан. Плазма характеризується частковим або повним зривом електронів з їх атомних орбіт, при цьому самі вільні електрони залишаються всередині речовини. Таким чином, плазма, будучи іонізованої, в цілому залишається електрично нейтральним, оскільки кількість позитивних і негативних зарядів в ній залишається рівним. Ми можемо спостерігати як холодну і незначною мірою іонізовану плазму (наприклад, в люмінесцентних лампах), так і повністю іонізовану гарячу плазму (усередині Сонця, наприклад).

При наднизьких температурах швидкості молекул знижуються настільки, що ми не можемо точно визначити їх місце розташування. Це відбувається у силу принципу невизначеності Гейзенберга. Коли температура знижується настільки, що ступінь невизначеності положення атомів виявляється порівнянної з розмірами групи атомів, до якої вони належать, вся група починає вести себе, як єдине ціле. Такий стан речовини називається конденсатом Бозе-Ейнштейна, і його можна вважати п'ятим агрегатним станом речовини.