მყარი, სითხეებისა და გაზების თვისებები

ზოგჯერ მას უწოდებენ მატერიის მეოთხე მდგომარეობას, პლაზმა შედგება იონიზირებული გაზისგან, სადაც ერთი ან მეტი ელექტრონი არ უკავშირდება მოლეკულას ან ატომს. თქვენ შეიძლება არასდროს დააკვირდეთ ასეთ ეგზოტიკურ ნივთიერებას, მაგრამ ყოველდღიურად შეგხვდებათ მყარი, სითხეები და გაზები. მრავალი ფაქტორი ახდენს გავლენას, თუ ამ სახელმწიფოებში რომელ მატერია არსებობს.

ატომები, მატერიის ძირითადი საშენი ბლოკები, აერთიანებენ და ქმნიან მოლეკულებს, მაგალითად, წყალს. მოლეკულათაშორის მოლეკულურ ძალებს (IMF) ეხმარება ნივთიერების ფაზის დადგენაში. როდესაც სსფ სუსტია, ნივთიერება ჩვეულებრივ არის გაზი, როდესაც ატმოსფერული წნევა 1 ატმოსფეროა (სტანდარტული ატმოსფერული წნევის ერთეული) და ტემპერატურა 25 გრადუსი ცელსიუსით (77 ფარენგეიტი). და პირიქით, ნივთიერება, სავარაუდოდ, მყარი იქნება იმავე წნევასა და ტემპერატურაზე, როდესაც სავალუტო ფონდი ძლიერია.

მატერიის სხვადასხვა ფაზები უნიკალური ხერხებით იქცევიან. მყარ პირობებში ნაწილაკებს შორის მიზიდულობა უფრო მეტია ვიდრე მათი მოძრაობის ენერგია - ნაწილაკებიც ახლოსაა. სითხეებში ნაწილაკები ახლოს არის, მაგრამ მათი მოძრაობისა და მიზიდულობის ენერგია დაახლოებით იგივეა. დაბოლოს, გაზის ნაწილაკები შორს არიან და მათი მიზიდვის ენერგია მოძრაობის ენერგიაზე ნაკლებია.

ტემპერატურა, წნევა და ნივთიერების შემადგენლობა გავლენას ახდენს ფაზების შეცვლაზე. ფაზური დიაგრამა გვიჩვენებს ფაზებს, რომლებსაც სხვადასხვა ნივთიერებები იღებს სხვადასხვა ტემპერატურასა და წნევაზე. აორთქლება, კონდენსაცია, სუბლიმაცია, დეპონირება, გაყინვა და დნობა ფაზის ცვლილებების რამდენიმე გზაა. აორთქლება ხდება მაშინ, როდესაც სითხე გადაიქცევა გაზად, ხოლო კონდენსაცია აღწერს პროცესს, როდესაც გაზი ისევ თხევადი ხდება. წყლის აორთქლებისას ხდება ორთქლიზაცია და წყლის ორთქლი შეიძლება დაბრუნდეს თხევად მდგომარეობაში კონდენსაციით. ზოგიერთი ნივთიერება, მაგალითად, მყარი ნახშირორჟანგი (მშრალი ყინული) შეიძლება პირდაპირ მყარი მდგომარეობიდან გაზის მდგომარეობაში გადავიდეს - მეცნიერები ამ სუბლიმაციას უწოდებენ. დეპონირება საპირისპირო პროცესია - გაზი თხევად მდგომარეობას გვერდს აუვლის და მყარად იქცევა. გაყინვა თხევადიდან მყარად იცვლება, ხოლო დნობა მყარიდან თხევადში.

ნივთიერება შეიძლება გადავიდეს თხევადიდან გაზზე დუღილის შედეგად, თხევადიდან მყარად გაყინვის შედეგად და მყარიდან თხევადი დნობის შედეგად. ყინული, თხევადი წყალი და წყლის ორთქლი შეიძლება შედგებოდეს ერთი და იგივე მოლეკულისგან, მაგრამ ისინი განსხვავდება რამდენიმე მნიშვნელოვანი გზით. მაგალითად, ძნელია მყარი ან სითხის შეკუმშვა დიდი ხარისხით, მაგრამ გაზის შეკუმშვა მარტივად შეგიძლია. სითხეები და გაზები მიიღებენ კონტეინერების ფორმას, მაგრამ მყარი არ არის. გაზებს აქვთ გაფართოების დამატებითი უნარი, როდესაც ისინი მიიღებენ კონტეინერის ფორმას და ემთხვევა კონტეინერის მოცულობას.