Обясняваме какво представлява твърдото състояние и какви са физическите характеристики на това състояние на материята. Примери за твърди вещества.
Какво е твърдото състояние?
Твърдото състояние се нарича една от четирите основни форми, в които е представена материята, заедно с течност, на Газирани напитки и на плазмен. Тези форми се наричат агрегатни състояния на материята.
Материята в твърдо състояние (или просто твърди тела) се характеризира със специфично нейно подреждане частици, базиран на много твърди и здрави връзки, което се превръща в много добре дефинирана физическа структура. Това се дължи на силите на сцепление между частиците, отговорни за поддържането на формата и сила на звука твърдо и да му придаде известна граница на твърдост и издръжливост.
Въпреки това, тези сили могат да бъдат преодолени чрез физически процеси на фазова промяна, като могат да превърнат твърдо вещество в течност или газ. Такива процеси се наричат:
- Fusion. Физически процес, който се състои от прилагане топлина до твърдо, за да увеличите вашия температура докато стигнете до вашия точка на топене (температура, при която твърдото вещество преминава в течно състояние, при тази температура твърдото вещество и течността съществуват съвместно в термодинамично равновесие). Когато температурата надхвърли тази точка, енергията на твърдото вещество се увеличава достатъчно, за да наруши кохезията между неговите частици и да предизвика фазовата промяна. Топенето зависи и от налягането, на което е подложено твърдото вещество.
- Сублимация. Физически процес, при който определено твърдо вещество преминава директно в газовата фаза, без първо да преминава през течната фаза. Това може да се постигне чрез манипулиране на температурните условия и налягане специално за всяко твърдо вещество, като по този начин се избягва преминаването през течната фаза преди достигане на парата. Пример за това е сублимирането на твърд йод (I), при което се получава газ с виолетов цвят.
Физически характеристики на твърдо тяло
Материята в твърдо състояние има следните характеристики:
- твърдост. Като цяло твърдата материя издържа на деформация. Например: извивки, извивки, разцепвания. Само ако съпротивлението им бъде преодоляно, твърдите тела променят формата си (постоянно или временно, в зависимост от тяхната еластичност).
- Несвиваемост. За разлика от газовете и течностите, твърдите тела не могат да бъдат компресирани, тоест техните частици вече не могат да бъдат заедно. Вместо това, когато са подложени на екстремни сили на натиск, те са склонни да се счупят или да се разпаднат на по-малки парчета.
- Твърдост. Като цяло твърдите тела са устойчиви на проникване от други твърди частици, дори на надраскване на повърхността им. Това е известно като твърдост, физическата сила срещу действието на други твърди вещества. Най-твърдата известна материя е диамантът.
- Крехкост. Твърдите вещества могат да бъдат разбити на по-малки парчета.
- Еластичност. Противно на крехкостта и твърдостта, еластичността е способността на определени твърди тела да претърпят моментна деформация под действието на сила и след това да се върнат в първоначалната си форма, след като действието на споменатата сила приключи. Еластичните материали имат памет за формата, която им позволява да се върнат към предишното си разположение.
- Висока плътност. Повечето твърди вещества имат a плътност относително високи, защото частиците, които ги съставят, са много близо една до друга.
- Податливост. Някои твърди тела имат способността да се обработват чрез деформация. Благодарение на това свойство могат да се получат тънки листове от материал, без да се счупят.
- Дефинирана форма. Тъй като са твърди, твърдите тела имат определени форми и не текат като течности и газове.
Примери за твърдо състояние
Някои примери за материя в твърдо състояние са:
- Металите. С единственото изключение на живака (Hg), металите при стайна температура запазват своята твърдост и твърдост поради метални връзки между неговите атоми. Въпреки това, ако им се даде достатъчно топлина (като в ковачници или леярни), металите текат като течности и могат да приемат други форми.
- Ледът. Течна вода, когато се доведе до точката на замръзване, тоест, когато се изтегля калорична енергия Докато достигне 0 ºC, кристализира и се превръща в лед, прозрачно и твърдо вещество.
- Камъните. Съставени от минерали и варовити или седиментни елементи, камъните, които намираме по всеки път, са най-яркият пример за възможна здравина на планетата.
- Бетонът. Резултат от съединяването на материали като чакъл, вода и цимент в прах, първо като мокра паста и след това като изключително твърда материя при сушене, се използва ежедневно в индустрия на конструкцията.
- Костите. Минерализиран с калций, взет от нашата диета, костите на нашето тяло или тялото на което и да е гръбначно животно Те са тези, които осигуряват най-голяма здравина на тялото.