მატერიის მდგომარეობა მატერიის ფაზის წინააღმდეგ
ფიზიკაში ის, რასაც აქვს მოსვენებული მასა, შეიძლება ჩაითვალოს საკითხად; ეს არის ნივთიერება სამყაროში. ეს შეიძლება იყოს ან უმცირესი მასის მქონე ნაწილაკები ან სამყაროს უდიდესი ვარსკვლავები. მატერია, რომლითაც ჩვენ გვაწუხებს სამყაროს მხოლოდ 4,6%-ს, ხოლო დანარჩენი მასა ჯერ კიდევ შეუცნობელ ფორმებშია.
ენერგიის მსგავსად, მატერიაც შეიძლება არსებობდეს მრავალი ფორმით. ეს ფორმები ცნობილია როგორც მატერიის მდგომარეობა. მატერიის მდგომარეობაში ატომებსა და მოლეკულებს შეუძლიათ მიიღონ სხვადასხვა კონფიგურაცია. ეს ცნობილია როგორც ფაზები.
რა არის მატერიის ფაზა?
ჰეტეროგენული სისტემის ერთგვაროვანი ნაწილი, რომელიც გამოყოფილია გამორჩეული საზღვრით, ცნობილია როგორც ფაზა. ეს ჩვეულებრივ ეხება სივრცეში მოცულობას, სადაც მატერიის ყველა თვისება ერთგვაროვანია და ფიზიკური თვისებები განსხვავებულია.
მაგალითად, გაითვალისწინეთ წყლის ქვაბის შიდა მხარე, როცა წყალი დუღს. წყალი (თხევადი) იკავებს ქვაბის ქვედა არეალს და გამოყოფილია ქვაბის კედლებითა და წყლის ზედა ზედაპირით. და მთელ ამ რეგიონში ქიმიური და ფიზიკური თვისებები ერთგვაროვანია. წყლის ზედაპირის ზემოთ, ტერიტორია ივსება ორთქლისა და ჰაერის ნარევით. ამ რეგიონშიც ქვაბის კედლები და წყლის ზედაპირი ქმნის გამორჩეულ საზღვარს და მთელ რეგიონში არსებული თვისებები შეიძლება ერთგვაროვნად ჩაითვალოს. ამ შემთხვევაში, მდუღარე წყალი არის ერთი ფაზა, ხოლო ორთქლის ჰაერის ნარევი ერთი ფაზაა. ასე რომ, ეს სისტემა შეიძლება ჩაითვალოს ორფაზიან სისტემად. განვიხილოთ გამჭვირვალე ბოთლში ჩასხმული წყალი და ბენზინი. ეს არის ასევე ორფაზიანი სისტემა, სადაც ორი სითხე აშკარად არის გამოყოფილი ზღვარით.
მატერიის ფაზების გამოკვლევა მნიშვნელოვანია ნივთიერების ფიზიკური თვისებების დასადგენად გარდაქმნების შემდეგ. პროცესების დროს შეიძლება მოხდეს ფაზური გადასვლები, ხოლო გადასვლები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ფაზის დიაგრამით. ფაზის დიაგრამა არის დიაგრამა, რომელიც გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება განსხვავდებოდეს ფაზები სხვადასხვა წონასწორობის პირობებში. როდესაც მრავალფაზიანი სისტემის შემადგენლობა უცვლელი რჩება, ამბობენ, რომ ის ფაზურ წონასწორობაშია.
რა არის მატერიის მდგომარეობა?
სხვადასხვა ფაზაში მატერიის განსხვავებული ფორმები განიხილება როგორც მატერიის მდგომარეობა. მატერიის სამი კლასიკური მდგომარეობაა მყარი, თხევადი და აირი.
მყარ და სითხეებში, მოლეკულათაშორისი ძალები ძლიერია და განიხილება როგორც შედედებული მდგომარეობები. მყარ სხეულებს აქვთ ყველაზე ძლიერი ინტერმოლეკულური ძალები; ამიტომ, სტრუქტურა მჭიდროდ არის შეკრული ამ ძალების მიერ. ამრიგად, მყარის ფორმა უცვლელია.
თხევადებში ინტერმოლეკულური ძალები შედარებით სუსტია; შესაბამისად, ისინი ზომიერად იმართება ერთად.და მოლეკულებს შეუძლიათ ერთმანეთის გვერდის ავლით სრიალი, მაგრამ ძალები საკმარისად ძლიერია იმისთვის, რომ მათ გაქცევა არ მისცენ. აირებში, მოლეკულათაშორისი ძალები სუსტია იმ დონეზე, რომ ისინი ძალიან მსუბუქად იკავებენ ერთმანეთს. და მათ შეუძლიათ ერთმანეთის გვერდით სრიალი და მთლიანად დაიკავონ ჩასმული მოცულობა.
მატერია ცვლის მდგომარეობას მათი შიდა ენერგიის დონისა და ტემპერატურის მიხედვით, რაც შიდა ენერგიის მაჩვენებელია. მაღალ ტემპერატურაზე, მოლეკულებში ვიბრაციები ძლიერია, რომ ისინი კონკურენციას უწევენ მოლეკულაშორის ძალებს ობლიგაციებისგან განთავისუფლებისთვის. მყარ სხეულებში შიდა ენერგია უფრო დაბალია და როდესაც შიდა ენერგია იზრდება კონკრეტულ დონეზე, ბმები იშლება და მყარი ყინული თხევადი გახდება. შინაგანი ენერგიის/ტემპერატურის შემდგომი მატებასთან ერთად სითხე გარდაიქმნება გაზად.
პლაზმა ასევე განიხილება მატერიის ფიზიკურ მდგომარეობად, სადაც გაზის ელექტრონები იხსნება და ელექტრონიც და ბირთვებიც ძალიან მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე არიან.სამყაროს მატერიის უმეტესი ნაწილი ამ ფორმითაა; ვარსკვლავებს შორის არსებულ უზარმაზარ ღრუბლებში, რომელსაც ვარსკვლავთშორის ღრუბლებს უწოდებენ, და ვარსკვლავებში, სადაც წარმოქმნილი სითბო მათ პლაზმად აქცევს.
მინა და თხევადი კრისტალები ასევე განიხილება როგორც ცალკეული მდგომარეობა ფიზიკაში. და ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე მატერია წარმოქმნის განსხვავებულ მდგომარეობას, როგორც სუპერთხევადი და ბოზე-აინშტაინის კონდენსატები. ექსტრემალურ შემთხვევებში შავი ხვრელები ასევე განიხილება როგორც მატერიის სხვა მდგომარეობა, რომლის ზუსტი ფიზიკური თვისებები არ ვიცით.
რა განსხვავებაა მატერიის მდგომარეობასა და მატერიის ფაზას შორის?
• ფაზა არის რეგიონი ერთიანი ქიმიური და ფიზიკური თვისებებით და გამოყოფილია განსხვავებული საზღვრებით.
• მატერიის მდგომარეობა არის ფორმები, რომლებშიც შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა ფაზა. მყარი, თხევადი და აირი არის მატერიის ყველაზე გავრცელებული მდგომარეობა დედამიწაზე.
• მატერიის ერთ მდგომარეობაში შეიძლება არსებობდეს ფაზის მრავალი ფორმა. მაგალითად განვიხილოთ ბოთლი ბენზინით და წყლით. ორივე თხევად მდგომარეობაშია, მაგრამ სხვადასხვა ფაზაშია. იგივე კონცეფცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მყარ სხეულებზე, თუმცა გაზები არღვევენ ამას, მაგრამ არა ცალსახად.
