მატერიის მყარი, თხევადი და გაზის ფაზები

მასალებს აქვს მყარი, თხევადი და გაზის ფორმა. თითოეული ეს ფორმა მატერიის ფაზად არის ცნობილი. მის თითოეულ ფაზაში ნივთიერების ნაწილაკები ძალიან განსხვავებულად იქცევიან. ნივთიერება შეიძლება შეიცვალოს ერთი ეტაპიდან მეორეზე, რასაც ფაზის გადასვლის სახელით უწოდებენ. ეს ფაზური გადასვლები ძირითადად ტემპერატურის ცვლილებების შედეგია.

როდესაც მასალა მყარ ფაზაშია, მოლეკულები მჭიდროდ არიან შეკრული. მყარი ფორმის და მოცულობა ჩვეულებრივ ფიქსირდება. ძალები, რომლებიც ნაწილაკებს იზიდავს ერთმანეთთან, განსაკუთრებით ძლიერია მყარი მასალებით, ისინი ერთმანეთთან ახლოსაა კონკრეტულ პოზიციებში. ეს ხელს უშლის მყარი ნივთიერების დაშლას ან შეკუმშვას. ქვედა ტემპერატურაზე მყარი მასალის სიმკვრივე იზრდება. რაც უფრო ცივი ტემპერატურაა, მით უფრო სუსტია ნაწილაკების ვიბრაცია, რაც მათ კიდევ უფრო მჭიდროდ ათავსებს ერთმანეთს. მყარი შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც კრისტალური, ნაწილაკები მჭიდროდ არის განლაგებული გეომეტრიულ ნიმუშებში, ან შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც ამორფული მყარი. ამორფულ მყარ ნივთიერებებში კრისტალები, მაგალითად თიხა, უფრო თავისუფლად და შემთხვევით არის განლაგებული, რაც საშუალებას აძლევს მასალის ფორმის შეცვლას.

•••Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

მის თხევად ფაზაში ნაწილაკებს, რომლებიც ქმნიან ნივთიერებას, მოძრაობის მეტი თავისუფლება აქვთ. ეს მოძრაობა მიიღწევა ნაწილაკების თერმული ენერგიის მიღების გზით. სითხის ფორმას განსაზღვრავს მისი ჭურჭლის ფორმა. მიუხედავად იმისა, რომ სითხის ნაწილაკები ერთმანეთთან არ არის მჭიდროდ შეკრული, როგორც მყარი ნივთიერებები, თხევადი ნივთიერებების შეკუმშვა შეუძლებელია. თხევადი ნაწილაკები უფრო ენერგიულია, ვიდრე მყარი ნაწილაკები და მათ შეუძლიათ მოძრაობა, მაგრამ მხოლოდ სხვა ნაწილაკებისგან გარკვეული მანძილით. ჯერ კიდევ არსებობს მიზიდულობის ძალა, რომელიც მათ თავისუფლად ატარებს. იმის გამო, რომ ნაწილაკები თხევადში უფრო დაშორებულია, ნივთიერების მოცულობა მის თხევად ფაზაში უფრო მეტია, ვიდრე მყარ ფაზაში.

•••YuriyS / iStock / გეტის სურათები

გაზის ფორმა და მოცულობა განისაზღვრება მისი ჭურჭლის ფორმისა და მოცულობით. ამასთან, მყარი ნივთიერებებისგან განსხვავებით, გაზი გაიქცევა, თუ მის კონტეინერზე სახურავი არ არის. გაზის ნაწილაკებს აქვთ გადაადგილების დიდი თავისუფლება და არ აქვთ შეკვეთილი განლაგება. ეს იმიტომ ხდება, რომ ძალები, რომლებიც ამ ნაწილაკებს იზიდავს ერთმანეთთან, სუსტი ან არ არიან გაზის ფაზაში. გაზის ნაწილაკებს აქვს დიდი კინეტიკური ენერგია, რომელიც მუდმივად გადადის ნაწილაკებს შორის, როდესაც ისინი მოძრაობენ და ერთმანეთში ხვდებიან.

•••mbudley / iStock / გეტის სურათები

ფაზის გადასვლები ხდება ტემპერატურის ცვლილების გამო, თუმცა მათზე ასევე მოქმედებს ატმოსფერული წნევა. მყარი ხდება თხევადი, როდესაც ის თბება დნობის წერტილამდე, სადაც სითბო აძლევს ნაწილაკებს საკმარის ენერგიას, რომ გაათავისუფლოს მათი სტრუქტურა და გახდეს თხევადი. დუღილის მომენტში სითბო თხევადი ნაწილაკებს აძლევს საკმარის ენერგიას, რომ სითხის ზედაპირზე მყოფი პირები სტრუქტურას გაექცნენ და აორთქლდნენ, ჰაერში გაზის სახით გადაადგილდებიან. დაბალი ატმოსფერული წნევა საშუალებას იძლევა სითხე მოხდეს დაბალ ტემპერატურაზე. გაზი რომ გახდეს თხევადი, ის საკმარისად უნდა გაგრილდეს, რომ ნაწილაკებმა დაკარგონ ენერგია და შედედონ; ობლიგაციების ფორმირება საკმარისად მჭიდროა, რათა თხევადი ფორმა ჰქონდეს. თხევადი მყარი რომ გახდეს, ის უნდა გაიყინოს ისე, რომ ნაწილაკებს ძალიან მცირე ენერგია ჰქონდეთ და ძალიან მჭიდრო კავშირებით იყოს აყვანილი.