Medžiagos būsenos ir fazės skirtumas

Medžiagos būklė ir fazė
 

Fizikoje dalykas, kuris turi poilsio masę, gali būti laikomas reikalu; tai visatoje esanti medžiaga. Tai gali būti mažiausios masės dalelės arba didžiausios žvaigždės Visatoje. Tai, kas mums rūpi, sudaro tik 4,6% visatos, o likusi dalis masės yra dar neaptinkamos formos.

Kaip ir energija, materija taip pat gali egzistuoti įvairiomis formomis. Šios formos yra žinomos kaip materijos būsenos. Atominėje būsenoje atomai ir molekulės gali būti skirtingų konfigūracijų. Tai vadinama fazėmis.

Kas yra materijos fazė?

Homogeninė nevienalytės sistemos dalis, atskirta atskirtina riba, vadinama faze. Paprastai tai reiškia tūrį erdvėje, kur visos medžiagos savybės yra vienodos, o fizinės savybės - skirtingos.

Pvz., Apsvarstykite vandens virdulio vidų, kai vanduo verda. Vanduo (skystis) užima virdulio dugną ir yra atskirtas virdulio sienelėmis ir viršutiniu vandens paviršiumi. Ir visame šiame regione cheminės ir fizinės savybės yra vienodos. Tiesiogiai virš vandens paviršiaus plotas užpildytas garų ir oro mišiniu. Šiame regione virdulio sienos ir vandens paviršius sukuria aiškią ribą, o savybės visame regione gali būti laikomos vienodomis. Šiuo atveju verdantis vanduo yra viena fazė, o garų oro mišinys yra viena fazė. Taigi šią sistemą galima laikyti dviejų fazių sistema. Apsvarstykite, ar vanduo ir benzinas pilamas į skaidrų butelį. Tai taip pat yra dviejų fazių sistema, kai du skysčiai yra aiškiai atskirti skirtumu.

Medžiagos fazių tyrimas yra svarbus nustatant fizikines medžiagos savybes po transformacijų. Procesų metu gali vykti fazių perėjimai, o perėjimai gali būti pavaizduoti fazių diagrama. Fazių diagrama yra diagrama, parodanti, kaip skirtingos fazės gali vykti skirtingomis pusiausvyros sąlygomis. Kai daugiafazių sistemų sudėtis nesikeičia, sakoma, kad ji yra fazių pusiausvyroje.

Kas yra materijos būsena?

Medžiagos būsena yra laikomos skirtingos materijos formos įvairiose fazėse. Trys klasikinės materijos būsenos yra kieta, skysta ir dujinė.

Kietose ir skystuose tarpląstelinės jėgos yra stiprios ir laikomos kondensuotomis būsenomis. Kietosios medžiagos turi stipriausias tarpmolekulines jėgas; todėl konstrukcija yra stipriai laikoma šių jėgų. Todėl kietojo kūno forma nesikeičia.

Skysčiuose tarpmolekulinės jėgos yra gana silpnos; todėl jie saikingai laikomi kartu. Ir molekulės gali slysti praeidamos viena į kitą, tačiau jėgos yra pakankamai stiprios, kad neleistų joms pabėgti. Dujose tarpmolekulinės jėgos yra silpnos, kad jos būtų lengvai laikomos kartu. Ir jie gali slidinėti vienas per kitą ir visiškai užimti įdėtą tūrį.

Medžiaga keičia būseną priklausomai nuo jų vidinės energijos lygio ir temperatūros, kuri yra vidinės energijos rodiklis. Esant aukštesnei temperatūrai, molekulių vibracija yra stipri, kad jos konkuruoja su tarpmolekulinėmis jėgomis, norėdamos išsiskirti iš jungčių. Kietose medžiagose vidinė energija yra mažesnė, o padidėjus vidinei energijai tam tikru lygiu, jungtys išblėsta, o kietas ledas taps skystas. Toliau didėjant vidinei energijai / temperatūrai, skystis virsta dujomis.

Plazma taip pat laikoma fizine materijos būsena, kai dujų elektronai yra išardomi, o abiejų elektronų ir branduolių energijos lygis yra labai aukštas. Didžioji dalis visatos materijos yra tokios formos; didžiuliuose debesyse tarp žvaigždžių, vadinamų tarpžvaigždiniais debesimis, ir žvaigždėse, kur susidariusi šiluma paverčia juos plazma.

Stiklas ir skystieji kristalai fizikoje taip pat laikomi atskiromis būsenomis. Ir esant labai žemai temperatūrai, medžiaga sudaro skirtingas būsenas kaip super skysčiai ir Bose-Einšteino kondensatas. Ypatingais atvejais juodosios skylės taip pat laikomos kita materijos būsena, kurios tikslių fizinių savybių mes nežinome.

Kuo skiriasi materijos būsena nuo materijos fazės??

• Fazė yra regionas, pasižymintis vienodomis cheminėmis ir fizinėmis savybėmis ir atskirtas skiriamomis ribomis.

• Medžiagos būsenos yra formos, kuriomis gali egzistuoti skirtingos fazės. Kieta, skysta ir dujos yra dažniausios materijos būsenos žemėje.

• Vienoje materijos būsenoje gali egzistuoti daugybė fazių formų. Pavyzdžiui, apsvarstykite buteliuką su benzinu ir vandeniu. Abu yra skysto pavidalo, bet skirtingomis fazėmis. Ta pati sąvoka gali būti taikoma ir kietosioms medžiagoms, nors dujos paprastai tai pažeidžia, bet ne aiškiai.