Agregacijsko stanje: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
mNema sažetka uređivanja |
Nadopunio Agregatna stanja |
||
Redak 1:
[[datoteka:Quartz oisan.jpg|mini|300px|desno|[[Kristal]] [[kvarc]]a.]]
[[datoteka:Bulk Metallic Glass Sample.jpg|mini|300px|desno|[[Amorfna tvar|Amorfni]] [[metal]]i imaju malu [[žilavost]], ali visoku [[čvrstoća|čvrstoću]].]]
[[datoteka:Espejo (3207185886).jpg|mini|desno|300px|[[Tekućine]] ili kapljevine su tvari u agregatnom stanju koje se odlikuje lakom promjenom oblika uz istodobnu, gotovo potpunu, nestlačivost.]]
[[datoteka:Translational motion.gif|mini|desno|300px|[[Temperatura]] [[idealni plin|idealnog plina]] je mjera prosječne [[kinetička energija|kinetičke energije]] [[molekula]].]]
[[datoteka:Braunkohlekraftwerk.jpg|mini|desno|300px|[[Vodena para]] iznad [[termoelektrane]] se [[kondenzacija|kondenzira]] u obliku [[aerosol]]a.]]
[[datoteka:Lichtbogen 3000 Volt.jpg|mini|desno|300px|[[Električni luk]] između dva [[Čavao|čavla]] stvara [[plazma|plazmu]].]]
[[datoteka:Magnet 4.jpg|mini|desno|300px|[[Magnet]] koji lebdi iznad [[Supravodljivost|supravodiča]] zbog [[Meissnerov učinak|Meissnerovog učinka]].]]
[[datoteka:condensation on water bottle.jpg|mini|desno|300px|[[Vodena para]] iz toplijeg [[zrak]]a se pretvara u [[tekućina|tekućinu]] (kondenzira) nakon dodira s hladnom [[boca|bocom]] ([[kondenzacija]]).]]
'''Agregatno stanje''' je stanje [[tvar]]i opisano kvalitativnim svojstvima koja ovise o [[temperatura|temperaturi]] i [[tlak]]u. Agregatno stanje je stanje mnoštva [[molekula]] neke tvari. Na prvi pogled postoje 3 osnovna stanja u kojima se tvari pojavljuju: čvrsto ([[volumen]] i oblik gotovo stalni), tekuće (volumen stalan, bez određenog oblika) i plinovito (popunjava volumen posude u kojoj se nalazi). Većina tvari se, ovisno o uvjetima, može pojavljivati u svim trima stanjima. Tako [[voda]], ovisno o tlaku i temperaturi, može biti, pored tekućega, i u čvrstom ([[led]]) i u plinovitom stanju ([[para]]) ([[fazni dijagram]]). S mikroskopskog stajališta agregatna stanja se mogu razlikovati prema uređenosti [[atom]]a odnosno molekula. Plinovito stanje odlikuje odsutnost bilo kakva reda dok kod [[kristal]]a postoji uređenost duga dosega. [[Tekućine]] predstavljaju stanje između plinovitoga i kristaliničnoga; uređenost je ograničena dosega. [[Amorfna tvar|Amorfne tvari]] (na primjer staklo), iako čvrste, imaju uređenost kratka dosega pa se mogu smatrati pothlađenim tekućinama odnosno tekućinama s vrlo velikom [[Viskoznost|viskoznošću]]. Stanje označeno kao [[Tekući kristali|tekući kristal]] ima neke značajke kristala a neke tekućina, ali općenito ima posebna svojstva. Često se kao četvrto stanje promatra [[plazma]] ([[Električna vodljivost|električki vodljivo]] sredstvo koje se sastoji od [[Ioniziranje|ioniziranih]] čestica). U posljednje se doba [[nakupine]] (grozdovi) atoma ili molekula, smatraju posebnim stanjem tvari, budući da se ponašaju različito i od krutih tijela i od pojedinačnih atoma ili molekula. <ref> '''agregatno stanje''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=860] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> Promjena agregacijskih stanja ovisi isto tako o veličini čestica i jačini privlačnih sila.
== Klasična
Klasična [[fizika]] poznaje 3 agregatna stanja:
* '''Kruta tvar ili [[krutina]] (S)''' - Udaljenosti između čestica vrlo male. Nestlačive. Velika [[gustoća]] čestica, jake privlačne sile, čestice [[Titranje|titraju]] samo oko središnjeg položaja ne napuštajući geometrijski oblik. Stalan obliki stalna struktura.▼
* '''Kapljevita tvar ili [[kapljevina]], bolje poznata kao [[tekućina]] (L)''' - <noinclude>Između čestica slabija privlačnost. Nestlačive. Veće i udaljenosti između čestica.</noinclude> Nemaju stalan oblik i volumen. ([[Anomalija vode]]). Čestice se relativno slobodno gibaju i poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze. ▼
* '''Plinovita tvar ili [[plin]] (G)''' - Velika udaljenost među česticama. Skoro nikakva privlačna sila. Čestice se slobodno gibaju. Nemaju uređenu strukturu. Plinovi su stlačivi i volumen im ovisi o, i uz utjecaj temperature i tlaka. Bilo kakva posuda se brzo ispunjava plinom. Položaj čestica brzo se mijenja u svim smjerovima u prostoru.▼
=== Krutine ili čvrste tvari ===
{{glavni|Krutine}}
'''Krutine''' ili '''čvrste tvari''' su [[Kemijska tvar|kemijske tvari]] (supstancije) stalnog [[oblik]]a i [[obujam|obujma]] (volumena). Čine ju čestice međusobno tako povezane da jedna u odnosu prema drugoj ne može mijenjati svoj položaj. Zato tvar u čvrstom agregatnom stanju (za razliku od [[Tekućine|tekućega]] i [[plin]]ovitoga) pruža otpor svakomu pokušaju promjene oblika i volumena. Sve tvari u određenim uvjetima (na određenoj [[temperatura|temperaturi]] i pod određenim [[tlak]]om) mogu prijeći u čvrsto stanje.
Čvrste tvari mogu biti [[kristal]]ne i [[Amorfna tvar|amorfne]]. Kristalne tvari prelaze u tekućine na određenoj temperaturi ([[talište]]), a amorfne se povišenjem temperature postupno smekšavaju i tale. Prema rasporedu čestica od kojih su građene, čvrste tvari mogu imati [[ion]]sku, [[atom]]sku, [[molekula|molekularnu]] i [[metal]]nu strukturu ([[kemijska veza|kemijske veze]]). Proučavanjem čvrstoga stanja tvari bavi se [[fizika čvrstog stanja]], kojoj pripadaju [[kristalografija]], teorije strukture metala, slitina, ionskih kristala. <ref> '''čvrsta tvar (krutina)''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=13557] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
=== Tekućine ili kapljevine ===
{{glavni|Tekućine}}
'''Tekućine''' ili '''kapljevine''' su tvari u agregatnom stanju koje se odlikuje lakom promjenom oblika uz istodobnu, gotovo potpunu, nestlačivost. Poprima oblik posude u kojoj se nalazi, ali ju ne ispunja u cijelosti (kao plin), već oblikuje svoju slobodnu površinu okomitu na smjer vanjskih [[sila]]. Posljedica je to strukture u kojoj se molekule tekućine nalaze na stalnim međusobnim razmacima, ali nemaju stalan položaj. Unutarnji [[tlak]] nastaje zbog djelovanja privlačnih sila među molekulama, sprječava razdvajanje molekula i omogućuje postojanost volumena. <ref> '''tekućina (kapljevina)''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=60704] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
=== Plinovi ===
{{glavni|Plin}}
'''Plin''' je tvar u plinovitom agregatnom stanju u kojem ne pokazuje nikakvu strukturnu uređenost i nema određen oblik ni volumen, nego uvijek ispunjava sav prostor u kojem se nalazi. U [[Kinetička teorija plinova|kinetičkoj teoriji plinova]] razmatra se kao temeljni pojam [[idealni plin]], za koji bi pod bilo kojim uvjetima vrijedila plinska jednadžba, koja zapravo izriče zakon očuvanja energije, a objedinjuje sva tri [[Plinski zakoni|plinska zakona]]:
:<math>p \cdot V = n \cdot R \cdot T \,</math>
gdje je: ''p'' - [[tlak]] (koji nastaje gibanjem molekula, a očituje se silom na površinu stijenki posude), ''V'' - [[volumen]], ''n'' - broj [[Mol (mjerna jedinica)|molova]] ili [[množina tvari]], ''R'' - [[plinska konstanta]], a ''T'' - [[apsolutna temperatura]]. Stanje idealnoga plina materija poprima na vrlo visokim temperaturama i pri niskim tlakovima, dok se za [[Realni plin|realne plinove]] rabe jednadžbe koje uključuju korektivne elemente za pojedine plinove, jer međudjelovanje molekula plina ovisi o masi molekula, gustoći plina, pa time i o tlaku, te o brzini gibanja, a time i o temperaturi, te o privlačnim silama među molekulama plina. Što je temperatura niža, a tlak viši, to više djeluju privlačne sile među molekulama plina, i to veći dio od cijeloga zauzetog prostora čini vlastiti obujam molekula. Pod dovoljno visokim tlakom i ispod kritične temperature ([[kritične veličine]]), plin se može dovesti u takvo stanje da hlađenjem prijeđe u kapljevinu na niskome tlaku, a da se ne može reći u kojem je trenutku prešao iz plinovitog u tekuće stanje. Zbog toga se ta dva stanja zajedno nazivaju [[fluid]]nima, za razliku od čvrstoga. Iznad kritične temperature plinovi se ne pokoravaju [[Jednadžba stanja idealnog plina|jednadžbi stanja idealnih plinova]] (realni plinovi), a ispod kritične temperature plin se pod dovoljno visokim tlakom (u tom stanju naziva se [[para|parom]]) može [[kondenzacija|kondenzirati]] u tekućinu. <ref> '''plin''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=48736] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
▲* '''Kruta tvar ili [[krutina]] (S)''' - Udaljenosti između čestica vrlo male. Nestlačive. Velika gustoća čestica, jake privlačne sile, čestice titraju samo oko središnjeg položaja ne napuštajući geometrijski oblik. Stalan obliki stalna struktura.
=== Plazma ===
▲* '''Kapljevita tvar ili [[kapljevina]], bolje poznata kao [[tekućina]] (L)''' - <noinclude>Između čestica slabija privlačnost. Nestlačive. Veće i udaljenosti između čestica.</noinclude> Nemaju stalan oblik i volumen. ([[Anomalija vode]]). Čestice se relativno slobodno gibaju i poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze.
{{glavni|Plazma}}
▲gibaju. Nemaju uređenu strukturu. Plinovi su stlačivi i volumen im ovisi o, i uz utjecaj temperature i tlaka. Bilo kakva posuda se brzo ispunjava plinom. Položaj čestica brzo se mijenja u svim smjerovima u prostoru.
'''Plazma''' ([[Engleski jezik|engl]]. ''plasma'', prema [[Grčki jezik|grč]]. ''πλάσμα'': oblikovanje, tvorba) je stanje potpuno [[Ioniziranje|ionizirane]] tvari. Godine 1800. [[Humphry Davy]] u Engleskoj i [[Vasilij Vladimirovič Petrov]] u Rusiji opazili su električno izbijanje u zraku kada se dva komada [[ugljen]]a, spojena na polove [[baterija|baterije]], dovedu blizu i zatim razmaknu ([[električni luk]]). [[Michael Faraday]] je (1831.) ispitivao izbijanje u plinovima pri niskome tlaku i ustanovio niz svijetlih i tamnih područja, te tako zapravo prvi proučavao tada nepoznato stanje tvari – plazmu. Plin u cijevi s paralelnim [[elektroda]]ma pokazuje, pri dovoljno visoku naponu na elektrodama, izbijanje praćeno svjetlosnim pojavama, takozvano tinjajuće izbijanje. Plazma zauzima ono područje cijevi u kojem nastupa tinjajuće izbijanje i koje sadržava vrlo velik i jednak broj pozitivnih [[ion]]a i slobodnih [[elektron]]a pa je ukupno električki neutralno. Kako je sastavljena od jednakoga broja [[Električni naboj|električki pozitivnih i negativnih]] čestica, plazma pokazuje niz svojstava koja se ne susreću kod običnih plinova. Ako su linearne dimenzije plazme veće od udaljenosti na kojoj djeluju sile među česticama, plazma djeluje prema vanjskim silama kao jedinstveno tijelo, a ne kao skup čestica. U tom smislu plazma sliči [[fluid]]u i zato se često naziva i četvrtim agregatnim stanjem. Makroskopska obilježja plazme, u kojima se odrazuju kolektivna svojstva plazme kao fluida ([[električna vodljivost]], rasprostiranje [[val]]ova, stabilnost prema poremećajima i tako dalje), proučava [[magnetohidrodinamika]]. Ionizacijska ravnoteža plazme uspostavlja se složenim međudjelovanjem elementarnih procesa koji se zbivaju u plazmi, a u jednostavnim slučajevima ovisi samo o temperaturi ([[Meghnad Saha]]). Ovisnost specifičnoga [[Toplinski kapacitet|toplinskoga kapaciteta]] o temperaturi plazme razlikuje se od one za preostala agregatna stanja i pokazuje niz maksimuma koji odgovaraju pojavi jednostruke, dvostruke i višestrukih ionizacija. Sam naziv ''plazma'' uveo je 1923. [[Irving Langmuir]] u svojim istraživanjima ioniziranih plinova. <ref> '''plazma''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=48662] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
=== Nakupine ===
{{glavni|Plazma}}
'''Nakupine''' su posebno stanje tvari koje čine grozdovi [[atom]]a ili [[molekula]]. Takva stanja postižu se modernim [[laser]]skim tehnikama, koje su omogućile i stvaranje novih oblika tvari i spojeva. Prije razvoja modernih [[tehnika]] bio je poznat malen broj tvari svojstava sličnih nakupinama, na primjer plastični [[sumpor]] u obliku lanaca sumpornih atoma međusobno povezanih jakim jednostrukim [[Kovalentna veza|kovalentnim vezama]]. <ref> '''nakupine''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=42846] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
== Fazni prijelazi ==
{{glavni|Fazni prijelazi}}
'''Fazni prijelazi''' su promjene stanja pojedine [[Faza|faze]] (elementarne, spoja, [[Eutektik|eutektičke smjese]], peritektičkog spoja i slično) pri promjeni temperature. Razlikuju se fazni prijelazi I. vrste, kod kojih su u stanju ravnoteže slobodne [[entalpija|entalpije]] u obje faze jednake po vrijednosti, ali se pritom [[entropija]] i [[volumen]] skokovito mijenjaju, i fazni prijelazi II. vrste, kod kojih se u stanju ravnoteže ne mijenjaju ni entalpija, ni entropija, ni volumen. U fazne prijelaze I. vrste spadaju na primjer [[taljenje]], [[isparavanje]] i [[sublimacija]], a u fazne prijelaze II. vrste prijelazi kod kojih na primjer tvari gube [[Feromagnetizam|feromagnetička svojstva]] ([[Curieva temperatura]]), pojava [[supravodljivost]]i, procesi razlaganja i stvaranja međumetalnih spojeva u čvrstoj fazi i tako dalje. <ref> '''fazni prijelazi''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=19104] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
==Izvori==
{{izvori}}
[[Kategorija:Fizika]]
| |||