Реферат по физике "Агрегатные состояния веществ"
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ
РЕСПУБЛИКИ "АЛЧЕВСКАЯ ГИМНАЗИЯ ИМЕНИ ВЛАДИМИНА НИКОЛАЕВИЧА ОНУФРИЕНКО"
Реферат по физике
Агрегатные состояния веществ
Выполнила ученица 10-Б класса Коваленко Т.С
Алчевск 2019
2
Содержание:
1. Агрегатное состояние. Физические свойства агрегатных
состояний................................................................................................3
2. Твёрдые тела:
2.1. Кристаллические тела.............................................................5
2.2. Аморфные тела........................................................................11
3. Плазма..............................................................................................16
4. Список литературы.......................................................................17
3
1. Агрегатное состояние. Физические свойства агрегатных
состояний
Агрегатное состояние вещества - физическое состояние вещества,
зависящее от соответствующего сочетания температуры и давления.
Изменение агрегатного состояния может
сопровождаться скачкообразным изменением свободной
энергии, энтропии, плотности и других физических величин.
Традиционно выделяют три агрегатных состояния:
твердое, жидкое и газообразное. К агрегатным состояниям принято
причислять также плазму, в которую переходят газы при повышении
температуры и фиксированном давлении. Отличительной особенностью
является отсутствие резкой границы перехода к плазменному состоянию.
Существуют и другие агрегатные состояния.
Определения агрегатных состояний не всегда являются строгими. Так,
существуют аморфные тела, сохраняющие структуру жидкости и
обладающие небольшой текучестью и способностью сохранять форму;
жидкие кристаллы текучи, но при этом обладают некоторыми свойствами
твёрдых тел, в частности, могут поляризовать проходящее через них
электромагнитное излучение.
Для описания различных состояний в физике используется более широкое
понятие термодинамической фазы. Явления, описывающие переходы от
одной фазы к другой, называют критическими явлениями.
Основным термодинамическим (феноменологическим) признаком различия
видов агрегатного состояния вещества является наличие энергетической
границы между фазами: теплота испарения как граница между жидкостью и
её паром и теплота плавления как граница между твёрдым веществом и
жидкостью.
(Рисунок 1)
4
Любое вещество состоит из молекул, а его физические свойства зависят от
того, каким образом упорядочены молекулы и как они взаимодействуют
между собой. В обычной жизни мы наблюдаем три агрегатных состояния
вещества - твердое, жидкое и газообразное.
Газ расширяется, пока не заполнит весь отведенный ему объем. Если
рассмотреть газ на молекулярном уровне, мы увидим беспорядочно
мечущиеся и сталкивающиеся между собой и со стенками сосуда молекулы,
которые, однако, практически не вступают во взаимодействие друг с другом.
Если увеличить или уменьшить объем сосуда, молекулы равномерно
перераспределятся в новом объеме. Молекулярно-кинетическая
теория связывает молекулярные свойства газа с его макроскопическими
свойствами, такими как температура и давление.
В отличие от газа жидкость при заданной температуре
занимает фиксированный объем, однако и она принимает форму
заполняемого сосуда - но только ниже уровня ее поверхности. На
молекулярном уровне жидкость проще всего представить в виде молекул-
шариков, которые хотя и находятся в тесном контакте друг с другом, однако
имеют свободу перекатываться друг относительно друга, подобно круглым
бусинам в банке. Налейте жидкость в сосуд - и молекулы быстро растекутся
и заполнят нижнюю часть объема сосуда, в результате жидкость примет его
форму, но не распространится в полном объеме сосуда.
Твердое тело имеет собственную форму, не растекается по объему
контейнера и не принимает его форму. На микроскопическом уровне атомы
прикрепляются друг к другу химическими связями, и их положение друг
относительно друга фиксировано. При этом они могут образовывать как
жесткие упорядоченные структуры - кристаллические решетки, - так и
беспорядочное нагромождение - аморфные тела (именно такова структура
полимеров, которые похожи на перепутанные и слипшиеся макароны в
миске).
5
2. Твёрдые тела 2.1. Кристаллические тела
Кристаллические тела (кристаллы) - это твердые тела, атомы или молекулы
которых занимают упорядоченные положения в пространстве. Частицы
кристаллических тел образуют в пространстве правильную кристаллическую
пространственную решетку.
(Рисунок 2)
Каждому химическому веществу, находящемуся в кристаллическом
состоянии, соответствует определенная кристаллическая решетка, которая
задает физические свойства кристалла.
Кристаллы могут иметь различную форму и ограничены плоскими гранями.
(Рисунок 3)
В природе существуют:
а) монокристаллы - это одиночные однородные кристаллы, имеющие форму
правильных многоугольников и обладающие непрерывной кристаллической
решеткой. Монокристаллы поваренной соли:
(Рисунок 4)
6
б) поликристаллы - это кристаллические тела, сросшиеся из мелких,
хаотически расположенных кристаллов. Большинство твердых тел имеет
поликристаллическую структуру (металлы, камни, песок, сахар).
Поликристаллы висмута:
(Рисунок 5)
Анизотропия кристаллов В кристаллах наблюдается анизотропия -
зависимость физических свойств (механической прочности,
электропроводности, теплопроводности, преломления и поглощения света,
дифракции и др.) от направления внутри кристалла. Анизотропия
наблюдается в основном в монокристаллах. В поликристаллах (например, в
большом куске металла) анизотропия в обычном состоянии не проявляется.
Поликристаллы состоят из большого количества мелких кристаллических
зерен. Хотя каждый из них обладает анизотропией, но за счет
беспорядочности их расположения поликристаллическое тело в целом
утрачивает анизотропию. Любое кристаллическое вещество плавится и
кристаллизуется при строго определенной температуре плавления: железо —
при 1530°,олово - при 232°, кварц - при 1713°, ртуть - при минус 38°.
Нарушить порядок расположения в кристалле частицы могут, только если он
начал плавиться. Пока есть порядок частиц, есть кристаллическая решетка -
существует кристалл. Нарушился строй частиц - значит, кристалл
расплавился - превратился в жидкость, или испарился - перешел в пар.
Применение
1. Алмаз. Около 80% всех добываемых природных алмазов и все
искусственные алмазы используются в промышленности. Алмазные
инструменты используются для обработки деталей из самых твёрдых
материалов, для бурения скважин при разведке и добыче полезных
ископаемых, служат опорными камнями в хронометрах высшего класса для
7
морских судов и других, особо точных приборах. На алмазных подшипниках
не обнаруживается никакого износа даже после 25 млн оборотов. Высокая
теплопроводность алмаза позволяет использовать его в качестве
теплоотводящей подложки в полупроводниковых электронных микросхемах.
Конечно, алмазы используются и в ювелирных изделиях – это бриллианты.
2. Рубин. Высокая твёрдость рубинов, или корундов, обусловила их широкое
применение в промышленности. Из 1 кг синтетического рубина получается
около 40 000 опорных камней для часов. Незаменимыми оказались
рубиновые стержни-нитеводители на фабриках по изготовлению
химического волокна. Они практически не изнашиваются, в то время как
нитеводители из самого твёрдого стекла при протяжке через них
искусственного волокна изнашиваются за несколько дней.
Новые перспективы для широкого применения рубинов в научных
исследованиях и в технике открылись с изобретением рубинового лазера, в
котором рубиновый стержень служит мощным источником света,
испускаемого в виде тонкого луча.
3.Жидкие кристаллы. Это необычные вещества, которые совмещают в себе
свойства кристаллического твёрдого тела и жидкости. Подобно жидкостям
они текучи, подобно кристаллам обладают анизотропией. Строение молекул
жидких кристаллов таково, что концы молекул очень слабо взаимодействуют
друг с другом, в то же время боковые поверхности взаимодействуют очень
сильно и могут прочно удерживать молекулы в едином ансамбле.
(Рисунок 6)
Жидкие кристаллы: смектические (слева) и холестерические (справа)
Наибольший интерес для техники представляют холестерические жидкие
кристаллы. В них направление осей молекул в каждом слое немного
отличается друг от друга. Углы поворота осей зависят от температуры, а от
угла поворота зависит окраска кристалла. Эта зависимость используется в
медицине: можно непосредственно наблюдать распределение температуры
по поверхности человеческого тела, а это важно для выявления скрытых под
кожей очагов воспалительного процесса. Для исследования изготовляют
тонкую полимерную плёнку с микроскопическими полостями, заполненными
холестериком. Когда такую плёнку накладывают на тело, то получается
цветное отображение распределения температуры. Этот же принцип
используется в жидкокристаллических термометрах.
8
Наиболее широкое применение жидкие кристаллы получили в буквенно-
цифровых индикаторах электронных часов, микрокалькуляторов и т.д.
Нужная цифра или буква воспроизводится с помощью комбинации
небольших ячеек, выполненных в виде полосок. Каждая ячейка заполнена
жидким кристаллом и имеет два электрода, на которые подаётся напряжение.
В зависимости от величины напряжения, «загораются» те или иные ячейки.
Индикаторы можно делать чрезвычайно миниатюрными, они потребляют
мало энергии.
(Рисунок 7)
Жидкие кристаллы применяются в различного рода управляемых экранах,
оптических затворах, плоских телевизионных экранах.
4.Полупроводники. Исключительная роль выпала на долю кристаллов в
современной электронике. Многие вещества в кристаллическом состоянии не
являются такими хорошими проводниками электричества, как металлы, но их
нельзя отнести и к диэлектрикам, т.к. они не являются и хорошими
изоляторами. Такие вещества относят к полупроводникам. Это большинство
веществ, их общая масса составляет 4/5 массы земной коры: германий,
кремний, селен и др., множество минералов, различные оксиды, сульфиды,
теллуриды и др.
Наиболее характерным свойством полупроводников является резкая
зависимость их удельного электрического сопротивления под воздействием
различных внешних воздействий: температуры, освещения. На этом явлении
основана работа таких приборов, как термисторы, фоторезисторы.
Объединяя полупроводники различного типа проводимости, можно
пропускать электрический ток только в одном направлении. Это свойство
широко используется в диодах, транзисторах.
Исключительно малые размеры полупроводниковых приборов, иногда всего
в несколько миллиметров, долговечность, связанная с тем, что их свойства
мало меняются со временем, возможность легко изменять их
электропроводность открывают широкие перспективы использования
полупроводников сегодня и в будущем.
5. Полупроводники в микроэлектронике. Интегральной микросхемой
называют совокупность большого числа взаимосвязанных компонентов –
транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов, соединительных проводов,
9
изготовленных на одном кристалле. При изготовлении интегральной схемы
на пластинку из полупроводника (обычно это кристаллы кремния) наносятся
последовательно слои примесей, диэлектриков, напыляются слои металла. В
результате на одном кристалле формируется несколько тысяч электрических
микроприборов. Размеры такой микросхемы обычно 5 5 мм, а отдельных
микроприборов – порядка 10
–6
м.
В последнее время всё чаще стали обсуждать возможность создания
электронных микросхем, в которых размеры элементов будут сопоставимы с
размерами самих молекул, т.е. порядка 10
–9
–10
–10
м. Для этого на очищенную
поверхность монокристалла никеля или кремния с помощью туннельного
микроскопа напыляются небольшие количества атомов или молекул других
веществ. Поверхность кристалла охлаждается до –269 °С, чтобы исключить
заметные перемещения атомов вследствие теплового движения. Размещение
отдельных атомов в заданных местах открывают фантастические
возможности создания хранилищ информации на атомном уровне. Это уже
предел «миниатюризации».
6. Вольфрам и молибден. На современном уровне технического развития
резко возросли скорости нагрева и охлаждения деталей приборов и машин,
значительно увеличился интервал температур, при которых им приходится
работать. Очень часто требуется длительная работа при очень высоких
температурах, в агрессивных средах. Также необходимы машины, способные
выдерживать большое число температурных циклов.
При таких сложных условиях эксплуатации детали и целые узлы многих
машин и приборов очень быстро изнашиваются, покрываются трещинами и
разрушаются. Для работы при высоких температурах широко применяются
тугоплавкие металлы, например, молибден и вольфрам. монокристаллы
вольфрама и молибдена, полученные при помощи зонной плавки,
используются для изготовления сопел реактивных и прямоточных воздушно-
реактивных двигателей, обшивок головных частей ракет, ионных двигателей,
турбин, атомных силовых установок и во многих других устройствах и
механизмах. Поликристаллические вольфрам и молибден применяются для
изготовления анодов, катодов, нитей накаливания в лампах,
высокотемпературных электрических печей.
7. Кварц. Это диоксид кремния, один из самых распространённых минералов
земной коры, по сути, песок. Природные кристаллы кварца имеют размеры
от песчинок до нескольких десятков сантиметров, встречаются кристаллы
размером до одного метра и более. Чистый кристалл кварца бесцветен.
Ничтожные посторонние примеси вызывают разнообразную окраску.
Прозрачные бесцветные кристаллы – это горный хрусталь, фиолетовые –
аметист, дымчатые – раухтопаз. Оптические свойства кварца обусловили
широкое применение его в оптическом приборостроении: из него делают
10
призмы для спектрографов, монохроматоров. Кварц в отличие от стекла
хорошо пропускает ультрафиолетовое излучение, поэтому из него
изготавливают специальные линзы, применяемые в ультрафиолетовой
оптике.
Кварц также обладает пьезоэлектрическими свойствами, т.е. способен
преобразовывать механическое воздействие в электрическое напряжение.
Благодаря этому свойству кварц широко применяется в радиотехнике и
электронике – в стабилизаторах частоты (в том числе и в часах),
всевозможных фильтрах, резонаторах и т.д. С помощью кристаллов кварца
возбуждают (и измеряют) малые механические и акустические воздействия.
Из плавленого кварца изготавливают тигли, сосуды и другие ёмкости для
химических лабораторий.
11
2. Твёрдые тела 2.2. Аморфные тела
Аморфные тела - конденсированное состояние веществ, атомная структура
которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного
для кристаллических структур. В отличие от кристаллов, стабильно-
аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических
граней, и, (если не были под сильнейшим анизотропным воздействием -
сжатием или электрическим полем, например) обладают изотропией свойств,
то есть не обнаруживают различия свойств в разных направлениях.
Аморфные вещества не имеют определённой точки плавления: при
повышении температуры стабильно-аморфные вещества постепенно
размягчаются и выше температуры стеклования переходят в жидкое
состояние. Вещества, обычно имеющие (поли-)кристаллическую структуру,
но сильно переохлаждённые при затвердевании, могут затвердевать в
аморфном состоянии, которое при последующем нагреве или с течением
времени кристаллизуется (в твёрдом состоянии с небольшим выделением
тепла).
Аморфное состояние многих веществ получается при высокой скорости
затвердевания (остывания) жидкого расплава, или при конденсации паров на
охлаждённую заметно ниже температуры плавления поверхность-подложку.
Соотношение реальной скорости охлаждения и характеристической скорости
кристаллизации определяет долю поликристаллов в аморфном объёме.
Скорость кристаллизации — параметр вещества, слабо зависящий от
давления и от температуры (около точки плавления) и сильно зависящий от
сложности состава. У металлов и сплавов аморфное состояние формируется,
как правило, если расплав охлаждается за время порядка сотни и тысячи лет;
для стёкол достаточно намного меньшей скорости охлаждения — долей-
десятков миллисекунд . Кварц (SiO
2
) также имеет низкую скорость
кристаллизации, поэтому отлитые из него изделия получаются аморфными.
Однако природный кварц, имевший сотни и тысячи лет для кристаллизации
при остывании земной коры или глубинных слоёв вулканов, имеет
крупнокристаллическое строение, в отличие от вулканического стекла,
застывшего на поверхности и поэтому аморфного.
Из обычных полимеров (пластмасс) только самый простой (полиэтилен)
имеет заметную скорость кристаллизации при комнатной температуре —
порядка двух лет для мягкого (ПВД) и нескольких лет (даже с добавками-
замедлителями) для твёрдого (ПНД) — уже примерно наполовину
кристаллизованного вида. Это одна из причин недолговечности изделий из
полиэтилена.
К стабильно-аморфным веществам принадлежат стекла (искусственные
и вулканические), естественные и
искусственные смолы, клеи, парафин, воск и др. Аморфные вещества могут
находиться либо в стеклообразном состоянии (при низких температурах),
12
либо в состоянии расплава (при высоких температурах). Аморфные вещества
переходят в стеклообразное состояние при температурах заметно ниже
температуры стеклования. При температурах намного выше аморфные
вещества ведут себя как расплавы, то есть находятся в расплавленном
состоянии. Вязкость аморфных материалов — непрерывная функция
температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного
вещества.
Все физические свойства аморфного и поликристаллического состояний
одного и того же вещества заметно (иногда сильно) отличаются
(кроме плотности).
Электрические и механические свойства аморфных веществ ближе к таковым
для монокристаллов, чем для поликристаллов из-за отсутствия резких и
сильно загрязнённых примесями межкристаллических границ с зачастую
абсолютно другим химическим составом. Немеханические свойства
полуаморфных состояний обычно являются промежуточными между
аморфными и кристаллическими и изотропны.
При внешних воздействиях аморфные вещества обнаруживают
одновременно упругие свойства, подобно кристаллическим твёрдым
веществам, и текучесть, подобно жидкости, поэтому моделируются в
механике сплошных сред как вязкоупругие среды. Так, при кратковременных
воздействиях (ударах) они ведут себя как твёрдые вещества и при сильном
ударе раскалываются на куски. Но при очень продолжительном воздействии
(например растяжении) аморфные вещества текут. Например, аморфным
веществом также является смола (или гудрон, битум). Если раздробить её на
мелкие части и получившейся массой заполнить сосуд, то через некоторое
время смола сольётся в единое целое и примет форму сосуда.
В зависимости от электрических свойств, разделяют аморфные
металлы, аморфные неметаллы и аморфные полупроводники.
Применение
Аморфные элинвары используют для изготовления сейсмодатчиков, мембран
манометров, датчиков скорости, ускорения и крутящего момента; пружин
часовых механизмов, весов, индикаторов часового типа и других
прецизионных пружинных устройств. В ФРГ разработан сплав марки
Vitrovac-0080, содержащий 78 % никеля, бор и кремний. Сплав имеет
прочность при растяжении = 2000 МПа, модуль Юнга 1,5•10
5
МПа,
плотность 8 г/см
3
, электросопротивление 0,9 Ом•мм
2
/м, предел выносливости
при изгибе около 800 МПа на базе 10
7
циклов. Сплав рекомендуется для
изготовления пружин, мембран и контактов.
Аморфные материалы используют для армирования трубок высокого
давления, изготовления металлокорда шин и др. В перспективе возможно
применение аморфных сплавов для изготовления маховиков. Такие маховики
13
могут использоваться для аккумулирования энергии и покрытия пиковых
нагрузок на электростанциях, для улучшения рабочих характеристик
автомобилей и т. д.
АМС на основе железа применяются как материалы для сердечников
высокочастотных трансформаторов различного назначения, дросселей,
магнитных усилителей. Это обусловлено низкими суммарными потерями,
которые в лучших АМС данного класса оказываются на порядок ниже, чем у
кремнистых электротехнических сталей.
Сплавы Fe – Si – В с высоким магнитным насыщением были предложены для
замены обычного кристаллического сплава Fe – Si в сердечниках
трансформаторов, а также сплавов Ni – Fe с высокой магнитной
проницаемостью. Отсутствие магнитокристаллической анизотропии в
сочетании с довольно высоким электросопротивлением снижает потери на
вихревые токи, в особенности на высоких частотах. Потери в сердечниках из
разработанного в Японии аморфного сплава Fe
81
B
13
Si
4
C
2
составляют 0,06
Вт/кг, т. е. примерно в двадцать раз ниже, чем потери в текстурованных
листах трансформаторной стали. Экономия за счет снижения гистерезисных
потерь энергии при использовании сплава Fe
83
B
15
Si
2
вместо
трансформаторных сталей составит только в США 300 млн. долл/год. Эта
область применения металлических стекол имеет широкую перспективу.
Помимо чрезвычайно высокой начальной магнитной проницаемости,
особенно на высоких частотах (10 кГц), а также нулевой магнитострикции
металлические стекла на основе кобальта имеют высокую твердость и
хорошие коррозионные характеристики, поэтому они находят применение в
качестве материалов для магнитных записывающих головок. Высокие
характеристики и широкое применение нашел разработанный в Японии
сплав Fe
5
Co
70
Si
10
B
15
. Методом закалки в валках производят ленту толщиной
50 мкм и шириной 15 мм с прекрасным качеством обеих поверхностей
(шероховатость ± 3 мкм). Вследствие высокой плотности магнитного потока
и высокой износостойкости записывающие головки, изготовленные из такой
ленты, имеют лучшие общие характеристики, чем ферритные головки, а
также головки из пермаллоев. Эти материалы находят применение в звуко-,
видео-, компьютерном и другом записывающем оборудовании.
Ленты из аморфных кобальтовых сплавов применяют в сердечниках
малогабаритных высокочастотных трансформаторов различного назначения,
в частности для источников вторичного питания и магнитных усилителей. Их
используют в детекторах утечки тока, системах телекоммуникаций и в
качестве датчиков (в том числе типа феррозондовых), для магнитных экранов
и температурночувствительных датчиков, а также высокочувствительных
магнитных преобразователей. Высокая прочность в сочетании с
14
коррозионной стойкостью позволяют использовать аморфные сплавы для
изготовления кабелей, работающих в контакте с морской водой, а также
изделий, условия эксплуатации которых связаны с воздействием агрессивных
сред.
Сочетание высокой прочности, коррозионной стойкости и износостойкости, а
также магнитомягких свойств обуславливает возможность и других областей
применения. Например, возможно использование таких стекол в качестве
индукторов в устройствах магнитной сепарации. Изделия, сплетенные из
ленты, использовали в качестве магнитных экранов. Преимущество этих
материалов в том, что их можно разрезать и изгибать для получения
необходимой формы, не снижая при этом их магнитных характеристик.
Поскольку стекла представляют собой сильно переохлажденную жидкость,
их кристаллизация при нагреве обычно происходит с сильным
зародышеобразованием, что позволяет получать однородный чрезвычайно
мелкозернистый металл. Такая кристаллическая фаза не может быть
получена обычными методами обработки. Это открывает возможность
получения специальных припоев в виде тонкой ленты. Такая лента легко
изгибается, ее можно резать и подвергать штамповке для получения
оптимальной конфигурации. Весьма важным для пайки является то, что
лента гомогенна по составу и обеспечивает надежный контакт во всех точках
изделий, подвергаемых пайке. Припои имеют высокую коррозионную
стойкость. Они используются в авиационной и космической технике.
В перспективе возможно получение сверхпроводящих кабелей путем
кристаллизации исходной аморфной фазы.
Известно также применение аморфных сплавов в качестве катализаторов
химических реакций. Например, аморфный сплав Pd – Rh оказался
катализатором для реакции разложения NaCl на NaOH и С12, а сплавы на
основе железа обеспечивают больший выход (около 80 %) по сравнению с
порошком железа (около 15 %) в реакции синтеза.
4Н
2
+ 2СО = С
2
Н
4
+ 2Н
2
О
Аморфные металлы часто называют материалами будущего, что обусловлено
уникальностью их свойств, не встречающихся у обычных кристаллических
металлов. Сведения об основных областях применения аморфных
металлических материалов содержатся в таблице.
15
Состав сплава
Свойства
Применение
Fe
75
Si
10
B
15
Высокая прочность,
высокая вязкость
Проволока, армирующие
материалы, пружины, режущий
инструмент
Fe
45
Cr
7
Mo
10
P
13
Высокая коррозионная
стойкость
Электродные материалы, фильтры
для работы в растворах кислот,
морской воде, сточных водах
Fe
81
B
13
Si
4
C
2
Высокая магнитная
индукция насыщения,
низкие потери
Сердечники трансформаторов,
преобразователи, дроссели
Fe
5
Co
70
Si
10
B
15
Высокая магнитная
проницаемость, низкая
коэрцитивная сила
Магнитные головки и экраны,
магнетометры, сигнальные
устройства
Fe
83
B
17
Постоянство модулей
упругости и
температурного
коэффициента
линейного расширения
Инварные элинварные материалы
Широкому распространению аморфных металлов препятствуют высокая
себестоимость, сравнительно низкая термическая устойчивость, а также
малые размеры получаемых лент, проволоки, гранул. Кроме того,
применение аморфных сплавов в конструкциях ограничено из-за их низкой
свариваемости.
16
3. Плазма
Плазма - ионизованный газ, одно из четырёх основных агрегатных
состояний вещества.
Ионизированный газ содержит свободные электроны и положительные и
отрицательные ионы. В более широком смысле, плазма может состоять из
любых заряженных частиц (например, кварк-глюонная плазма).
Квазинейтральность означает, что суммарный заряд в любом малом по
сравнению с размерами системы объёме равен нулю, является её ключевым
отличием от других систем, содержащих заряженные частицы
(например, электронные или ионные пучки). Поскольку при нагреве газа до
достаточно высоких температур, он переходит в плазму, она называется
четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным
состоянием вещества.
Поскольку частицы в газе обладают подвижностью, плазма обладает
способностью проводить электрический ток. В стационарном случае плазма
экранирует постоянное внешнее по отношению к ней электрическое поле за
счёт пространственного разделения зарядов. Однако из-за наличия ненулевой
температуры заряженных частиц существует минимальный масштаб, на
расстояниях меньше которого квазинейтральность нарушается.
Плазма обычно разделяется
на идеальную и неидеальную, низкотемпературную и высокотемпературную,
равновесную и неравновесную, при этом довольно часто холодная плазма
бывает неравновесной, а горячая равновесной.
17
4. Список литературы
17.02.2019
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Агрегатное_состояние
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Плазма
3. http://uas.su/books/newmaterial/125/razdel125.php
4. http://www.its-physics.org/kristallicheskie-i-amorfnye-tela
5. "Химический словарь школьника" Б.Н. Кочергин, Л.Я. Горностаева,
В.М. Макаревский, О.С. Аранская 1990г.
6. Учебник "Классический курс по Физике 10 класс" Г.Я. Мякишев,
Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский 2016г.
