Агрегатные состояния вещества

Агрегатные состояния веществаАГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА, состояния вещества, различающиеся по существу физических свойств в зависимости от условий температуры и давления. Обыкновенно различают 3 состояния: 1) твердое, характеризующееся определенным объемом и формой, для нарушения которых требуется значительное механическое усилие (переход за предел упругости); 2) жидкое, характеризующееся определенным объемом в силу поверхностного натяжения, обусловленного молекулярным сцеплением, и отсутствием определенной формы, которая для жидкости находится в зависимости от заполняемого ею сосуда, и 3) газообразное, характеризующееся возможностью безграничного расширения и любого изменения формы в силу беспорядочного теплового движения молекул. При переходе вещества из одного состояния в другое в направлении: твердое → жидкое → газообразное происходит поглощение энергии; при обратном переходе наблюдается выделение такого же количества энергии. Указанное разделение агрегатных состояний вещества недостаточно строго, т. к., с одной стороны, некоторые твердые тела обладают значительной текучестью (вар) и с другой - жидкости в некоторых условиях (при погружении в среду равной плотности, при несмачивании, в сфероидальном состоянии) имеют свою форму, а иногда и кристаллическую структуру. В газообразном агрегатном состоянии вещества необходимо различать пар от газа, т. к. пар возможен лишь при температуре ниже критической. Если при температуре выше критической мы будем сжимать газ, то, при значительной своей плотности, газ (например, водород при 12000 atm в опытах Бриджмена) все же не перейдет в жидкое состояние Поэтому правильнее было бы различать два состояния: 1) кристаллическое, которое характеризуется определенным относительным расположением атомов в пространстве и которое может быть обнаружено интерференцией X-лучей по способу Брагга (отражение от кристаллических плоскостей) или Дебая (прохождение X-лучей через кристалл), и 2) аморфное.

В кристаллах атомы закреплены в определенных точках (узлы кристаллической решетки), около которых они могут совершать лишь небольшие колебания. Аморфное состояние характеризуется неправильным, беспорядочным расположением атомов и молекул в пространстве. Газы и пары типично аморфны, жидкости в редких случаях кристалличны. Твердость б. ч. обусловлена наличием хотя бы слабо развитых центров кристаллизации. Твердые тела м. б. аморфны (плавленый кварц - кварцевое стекло) и кристалличны (горный хрусталь). Аморфное состояние почти всегда изотропно, т.е. различные свойства его (электропроводность, теплопроводность, показатель преломления) по всем направлениям одинаковы; кристаллическое состояние - анизотропно. Переход из аморфного состояния в кристаллическое и обратно - прерывистый, но иногда может казаться непрерывным и постепенным (в случае перехода через стеклообразное или студневое состояние). Так, например, ортоклаз перестает быть кристалличным (что заметно в поляризованном свете) при 1180°С, когда он плавится, но стекло его еще столь вязко, что атомы не сдвигаются с занимаемых ими мест; поэтому поглощение скрытой теплоты плавления идет в значительном температурном интервале и, следовательно, мало заметно. Значение этого свойства ортоклаза при его применении в фарфоровом производстве очень велико.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 - 1927 г.

Агрегатные состояния вещества

Агрегатные состояния вещества