حالات المادة وخصائص كل دولة حالة المادة هي الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة التي تشير إلى شكل الروابط بين جزيئاتها أو ذراتها أو أيوناتها ، لذلك أدعوك لمعرفة ا من موقع الويب.
هل تعلم ما هي حالة واحدة للمادة وما هي عمليات تحويل المادة؟ اقرأ عن هذا الموضوع
حالات المادة وخصائص كل دولة
- صلب مادة صلبة لها شكل صلب لأن الجسيمات لا تتحرك إلى الموضع الصحيح ، والجسيمات كثيفة جدًا في الحالة الصلبة ، وكثافة المادة الصلبة عالية لأن المسافة بين الجسيمات صغيرة.
- السائل السائل على شكل وعاء يوضع فيه السائل. جزيئات السائل غير متصلة. السائل كثيف جدًا ولا توجد مسافة كبيرة بين الجسيمات.
- مساحة الغاز الغاز ليس له شكل محدد ، ولكن الغاز يملأ كل المساحة المتاحة لأن الجزيئات تتحرك بسرعة في جميع الاتجاهات ، والغاز سهل الضغط ، والمسافة بين الغازات كبيرة.
- وبالتالي ، فإن جزيئات الغاز تتقارب بسهولة ، وكثافة الغاز منخفضة للغاية وك فجوات كبيرة بين الجزيئات.
- حالة البلازما (السيتوبلازم) هي حالة فريدة للمادة يمكن وصفها بأنها غاز مؤين حيث تكون الإلكترونات حرة ولا تتحد مع الذرات أو الجزيئات.
- إذا كانت المادة موجودة في الطبيعة في ثلاث حالات صلبة وسائلة وغازية ، فيمكن تصنيف البلازما على أنها الحالة الرابعة التي يمكن أن توجد فيها المادة.
نقدم لك أيضًا معلومات إضافية حول نسبة الماء على سطح الأرض والكمية الإجمالية للمياه على سطحها. اقرأ ا
الحالات الممكنة للمادة
- تعد حالات المادة وخصائص كل حالة واحدة من الأشكال الفريدة التي يمكن أن توجد فيها المادة.
- في المعدة الطبيعية ، يمكن ملاحظة ثلاث حالات فيزيائية في الحياة اليومية صلبة ، سائلة ، غازية ، العديد من الحالات الأخرى معروفة ، مثل الزجاج أو البلور السائل.
- يمكن العثور على بعض الحالات فقط في ظل ظروف قاسية ، مثل مُكثّف بوزآينشتاين وبلازما كوارك غلوون الهالك للنيوترون.
- يحدث هذا فقط في البرودة الشديدة والكثافة الشديدة والطاقة العالية للغاية.
- تعتبر بعض حالات المادة وخصائص بعضها البعض ممكنة ، ولكن في الوقت الحالي ، تعد القائمة الكاملة لجميع حالات الجسم الغريب أمرًا نظريًا.
- تاريخيا ، تم التمييز على أساس الاختلافات النوعية في الخصائص.
- تحافظ المادة الصلبة على حجم وشكل ثابتين ، وجزيئاتها الفرعية (الذرات أو الجزيئات أو الجسيمات الأيونية) قريبة من بعضها وثابتة في مكانها.
- يظل حجم السائل ثابتًا ، لكن الشكل يتغير وفقًا لاحتياجات الحاوية.
- تبقى جزيئاته قريبة من بعضها البعض ولكن يمكنها التحرك بحرية.
- المواد الغازية لها أحجام وأشكال مختلفة لتناسب الحاوية.
- جزيئاتها ليست ضيقة أو صلبة ، المادة في حالة البلازما تختلف في الحجم والشكل.
- ولكن بالإضافة إلى الذرات المحايدة ، فإنها تحتوي أيضًا على عدد كبير من الأيونات والإلكترونات ، وكلاهما يمكن أن يتحرك بحرية.
- يُستخدم مصطلح “طور” أحيانًا كمرادف لحالة المادة ، لكن النظام يمكن أن يحتوي على عدة مراحل غير قابلة للذوبان في نفس الحالة.
هل تريد أن تعرف ما هو قانون الحجم في الفيزياء وقياساتها والفرق بينها والحجم والكتلة والكثافة؟ يمكنك زيارة والعثور على مزيد من المعلومات حول قانون الحجم في الفيزياء
1 في الحالة الصلبة
- تتراكم الجسيمات التي تشكل هذه الحالة من المادة معًا وترتبط ببعضها البعض بإحكام شديد ، لذلك لا يمكنك تحريك أحد هذه الجسيمات بعيدًا عن الجسيمات الأخرى باستثناء كمية صغيرة من الطاقة الحركية.
- لكن تجدر الإشارة إلى أن ذرات هذه الجزيئات تهتز باستمرار في أماكنها ، فالحالة الصلبة للمادة لها شكل ثابت وحجم محدد ، وليس لها شكل الحاوية التي توضع فيها.
- بسبب قوة الروابط الجزئية ، لا يمكن ضغطها للتأثير على الحجم.
- مادة صلبة غير متبلورة مادة صلبة لا يكون لموضع الذرات فيها تأثير عميق.
- مادة صلبة غير متبلورة مادة صلبة يتم فيها تعبئة الذرات أو الجزيئات أو الأيونات بطريقة منظمة.
- البلورة البلاستيكية مادة صلبة جزيئية لها ترتيب محلي بعيد المدى ، ولكن بها جزيئات يمكنها الحفاظ على الدوران الحر.
- شبه البلورة مادة صلبة لها ترتيب عميق للمواقع الذرية ولكنها لا تتكرر.
هل تعرف مقدار الأكسجين الموجود في الهواء؟ كيف يتكون الهواء؟ وقراءة الخصائص الكيميائية للأكسجين في هذا الموضوع
2 الحالة السائلة
- الطاقة الحركية للجسيمات في هذه الحالة من المادة أكبر من الطاقة الحركية للمادة الصلبة ، وهذه الجسيمات لا تشكل شكلاً معينًا للمادة ، لكنها مرتبطة ببعضها البعض بشكل ضعيف ، وبالتالي فإن شكل الحاوية يمكن اعتمادها.
- ولكن بالإضافة إلى كونها غير قابلة للضغط ، فإنها تمتلك أيضًا حجمًا ثابتًا ومحددًا ، كما هو الحال في الحالة الصلبة.
- عندما يتم تطبيق قوة على سطح سائل ما ، يتم توزيع هذه القوى بالتساوي على السطح بالكامل بحيث يمكن لأي جسم إزاحة واستبدال أي كمية من السائل.
- في أبريل 2016 ، أبلغ الباحثون عن حالة سائلة غريبة حيث يمكن الاحتفاظ بسائل في اليد كمادة صلبة.
- عند فحص حالات المادة وخصائص كل حالة تحت المجهر ، تظهر الإلكترونات في حالة ارتباط عشوائي ، كما لو كانت مادة في حالة سائلة.
- تسمى هذه المادة الجديدة سائل Kitif Spindle الكمي لأن إلكترونات المادة دخلت في حالة رقص عشوائي ، وهو ما كان مخالفًا للحالة المعتادة في ذلك الوقت.
- لذلك ، تبدأ حالات المادة وخصائص كل حالة في تكوين حالة صلبة ، ولكن بغض النظر عن مدى انخفاض درجة الحرارة المحيطة ، فإن الإلكترونات في المادة عادة ما تكون عشوائية.
- سائل بلوري عادة ما يكون خاصية وسيطة بين السائل والبلور ، يمكن أن يتدفق مثل السائل ، لكنه يظهر طلبًا طويل الأجل.
- التضخم المختلط سائل بطبيعته وبلوري مثل البلورة ، جزيئاته البعيدة لها كثافة موحدة ولا يمكن ضغطها.
- مثل السوائل ، الجسيمات على مسافات أصغر لها نفس الخصائص الفيزيائية في جميع الاتجاهات.
يوفر الموقع أيضًا ملحقًا حول تعريف درجة الحرارة والدور العام لدرجة الحرارة. انقر فوق هذا الارتباط لقراءة
3 الحالة الغازية
- المسافة بين جزيئات الغاز كبيرة جدًا ، مما يزيد من طاقتها الحركية ، إذا لم تكن هذه الجسيمات محصورة في حاوية أو وسط معين ، فإنها تنتشر بشكل عشوائي في الفضاء.
- عندما تكون جزيئات الغاز محصورة في حاوية ، فإنها تنتشر لتحتل الحاوية أو جميع أجزاء الحاوية التي تشغلها.
- عندما يزداد الضغط ، تزداد درجة حرارته وطاقته الحركية أيضًا.
- علاوة على ذلك ، إذا ظل حجم الحاوية ثابتًا وزادت درجة حرارة الجزيئات ، تزداد طاقتها الحركية ويزداد الضغط على جدار الحاوية.
4 البلازما
- قد لا تكون هذه الحالة نادرة على الأرض ، لكنها الشكل الأكثر شيوعًا للمادة في الكون بأسره.
- تتكون البلازما بشكل أساسي من جزيئات مشحونة للغاية وذات طاقة حركية عالية وغازات خاملة نادرة تستخدم عادة لتكوين البلازما على الأرض.
- النجوم عبارة عن كرات كبيرة من نيران البلازما.
إذا كنت تبحث عن معلومات حول معدل التفاعلات الكيميائية وتوزيع التفاعلات الكيميائية وفقًا لمعدلاتها ،
حالات المادة عند درجات حرارة منخفضة
1 سيولة فائقة
- عندما تقترب درجة الحرارة من الصفر المطلق ، يفقد السائل تمامًا لزوجته وقدرته على التدفق.
- تم اكتشاف هذه الحالة لأول مرة في الحالة السائلة للهيليوم في عام 1937.
- تتميز هذه العلبة بتوصيلها الحراري اللانهائي للغاية دون أدنى مقاومة.
2 مكثف بوز آينشتاين
- توقع ألبرت أينشتاين وناث بوز حالة المادة.
- عندما لا تعود تعمل كجسيمات مستقلة وتنهار جميع الجسيمات كميًا بحيث يمكن وصفها بوظيفة موجة واحدة ، أي عندما تصل غازات معينة إلى الصفر المطلق.
3 تكاثف الفرمون
- تشبه حالتها تكاثف بوز آينشتاين.
- لكنها تحتوي فقط على الفرميونات.
4 جزيئات ريدبيرج
- إنها واحدة من الحالات المستقرة للبلازما.
- يحدث هذا عندما تتكثف الذرات المثارة عند درجة حرارة معينة.
5 المواد البصرية
تنتج حالة المادة الناتجة عن تفاعل فوتونات الضوء مع غاز كبير فوتونات أو جزيئات من الضوء.
هل تعرف كيف تحول من لتر إلى مل وتحول من مليلتر إلى لتر وكم مليلتر باللتر؟ اقرأ من المعلومات
حالات المادة بطاقة عالية
1 المذاب
- توجد هذه المادة عادة في النجوم تحت ضغط عالٍ جدًا ولها كثافة عالية.
- تشارك في إنشاء الخصائص الكمومية لهذه الكائنات.
2 مادة الكوارك
- الكواركات هي المكون الرئيسي للبروتون والنيوترون في النواة.
- عندما يتم إطلاق هذا الكوارك من القوة التي تجعله متماسكًا عند كثافة عالية ودرجة حرارة عالية ، فإن هذه الكواركات تمر عبر مراحل مختلفة من حالات المادة وتسمى خصائص كل حالة كواركات المادة.
هل تريد معرفة درجة الحرارة في مركز الشمس ودرجة الحرارة أثناء كسوف الشمس؟ يمكنك زيارة موقعنا على الإنترنت من المعلومات
حالات المادة الحديثة
- اكسيتون المواد التبادلية بدعم من مبدأ استبعاد باولي ، يتم ممارسة ضغط عالٍ على المادة.
- مادة صفيحة الإلكترون توجد داخل قزم أبيض ، يظل الإلكترون مرتبطًا بذرة ولكن يمكن أن ينتقل إلى الذرات المجاورة.
- قابلة للتحلل مادة صلبة ذات شكل وحجم محددين بدون وعاء.
- الجسيمات قريبة جدًا من بعضها بسبب اضمحلال النيوترونات بحيث توجد في النجوم النيوترونية.
- تضغط قوة الجاذبية القوية على الذرات بشدة بحيث تُجبر الإلكترونات على الاندماج مع البروتونات من خلال اضمحلال بيتا العكسي ، مما ينتج عنه عناقيد نيوترونية كثيفة للغاية.
- عادة ما تتحلل النيوترونات الحرة خارج النواة بعمر نصف أقل من 15 دقيقة ، ولكن في النجم النيوتروني ، كما هو الحال في اللب ، يمكن أيضًا تثبيت النيوترونات من خلال تأثيرات أخرى.
- نوع من النيوترونات غير الشوكية ذات شكل وحجم ثابت ، والجسيمات قريبة جدًا من بعضها.
- المادة الغريبة توجد مادة الكوارك في بعض النجوم النيوترونية بالقرب من حدود تولمانأوبنهايمروولكوف عند حوالي 23 كتل شمسية ، وبمجرد تشكلها ، يمكن أن تكون مستقرة في حالة منخفضة الطاقة.
- مكثف الفرميون على غرار مكثف بوزآينشتاين ولكنه يتكون من الفرميونات ، يُعرف أيضًا باسم مكثف فيرمي ديراك.
- يمكن لمبدأ التضمين المتعدد أن يمنع الفرميونات من دخول نفس الحالة الكمومية ، لكن زوجًا من الفرميونات يمكن أن يعمل كبوزون ، مما يسمح للعديد منها بالدخول إلى نفس الحالة الكمومية دون قيود.
- الموصلية الفائقة عند التبريد إلى درجة حرارة حرجة معينة ، تظهر مقاومة صفرية وإزالة دقيقة للحقول المغناطيسية في مواد معينة.
- تعتبر الموصلية الفائقة مطلبًا أساسيًا للعديد من المعادن الأساسية.
- سائل الدوران الكمي على عكس الحالات المضطربة الأخرى ، يمكن للحالة المضطربة لنظام الدوران الكمي المتفاعل أن تحافظ على الاضطراب في درجات حرارة منخفضة للغاية.
- مادة فرميونية ثقيلة تشكل مواد فرميونية ثقيلة أو أنظمة فيرمي شديدة الترابط مادة جديدة.
- التي يتم تحديدها من خلال انتقالات الطور الكمي ولها سلوكيات توسع عالمية من حيث الديناميكا الحرارية وخصائص النقل والاسترخاء.
- قد تنتمي سوائل الدوران الكمومي ، والبلورات شبه السائلة ، وسوائل فيرمي ثنائية الأبعاد ، والمعادن الثقيلة لسكر الدم ، والموصلات الفائقة الثقيلة إلى حالة جديدة من المادة مواد صلبة ذات شكل وحجم محددين بدون حاويات.
- الجسيمات قريبة جدًا من بعضها البعض المادة الصلبة لها شكل وحجم معينان ، ولا توجد حاوية ، والجسيمات قريبة جدًا من بعضها البعض.
- سائل الشبكة الخيطية تمتلك الذرات في هذه الحالة ترتيبًا غير مستقر ظاهريًا ، كما هو الحال في السائل ، ولكنها تظل موحدة في الحالة الكلية ، مثل المادة الصلبة.
يوفر زيادة أيضًا بحثًا كاملاً عن الحركة الدوارة في الفيزياء. اقرأ عن هذا الموضوع