물질의 상태는 무엇입니까?

당신 주변의 모든 것은 당신의 손에있는 전화에서 당신의 의자에 이르기까지 다양한 주에서 물질로 구성됩니다. 당신은 물질로 구성되어 있습니다. 문제는 최대 8 개의 다른 주에 존재하지만 그 중 4 개만 자연스럽게 발생합니다. 다른 물질의 상태는 무엇이며, 일상 생활에서 Tdehem을 어디에서 볼 수 있습니까?

무엇이 중요합니까?

우리는 모든 것이 Mater로 만들어 졌다는 것을 알고 있지만 무엇이 중요합니까? 그 질문에 대답하기 위해, 우리는 우주의 모든 것을 구성하는 재료 인 아 원자 입자를 살펴 봐야합니다. 우리가 볼 수있는 모든 것은 양성자, 중성자 및 전자의 세 가지 기본 요소로 구성됩니다. 각 원자는 양으로 하전 된 양성자 및 중립적으로 하전 된 중성자를 갖는 핵을 갖는다. 이 원자는 또한 핵을 둘러싸고있는 껍질을 가지고 있으며 원자에서 원자로 이동할 수있는 음으로 하전 된 전자로 채워져 있습니다. 이 원자의 움직임은 물질의 상태를 결정합니다. 이러한 각 상태는 어떻게 생겼습니까?

부동성 고체

먼저, 우리는 고체를 자세히 살펴볼 것입니다. 우리가 원자 수준에서 확대 할 때, 우리는 당신의 가정과 주변 세계의 단단한 물체를 구성하는 원자가 많이 움직이지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 그들은 엄청나게 밀집되어 있으며, 주위에 흔들릴 공간이없는 단단히 포장 된 입자가 있습니다. 그렇다고해서 고체의 원자가 전혀 움직이지 않는다는 의미는 아닙니다. 반대로,이 원자들은 진동합니다. 그러나 작은 공간에 너무 많은 것이 있기 때문에 여행 할 수 없습니다. 많은 요소가 충분히 낮은 온도에 도달하면 고체로 변합니다. 예를 들어, 얼음은 32 ° F 미만의 온도에서 발생하는 견고한 형태의 물입니다.

변경 가능한 액체

다음으로, 우리는 두 번째 물질 상태 인 액체를 가지고 있습니다. 물, 소다 또는 기타 음료 한 잔을 마시면 컵에 액체가 있습니다. 그들은 볼륨을 가지고 있고 당신이 넣은 컨테이너의 모양을 취합니다.이 형태는 중간 물질 상태 인 경향이 있습니다. 가스는 식히면 액체가 될 수 있습니다. 고형물은 가열 될 때 액체가 될 수 있습니다. 액체의 원자는 온도에 따라 속도가 빨라지고 속도가 느려질 수 있지만 온도에 극적인 변화가 없으면 고체를 형성 할만 큼 충분히 응축되지 않습니다. 액체는 고체보다 밀도가 낮으며 원자는 자유롭게 움직일 수 있지만 압축하기는 어렵습니다.

비정질 가스

원자가 속도가 높아지면 가스의 세 번째 물질 상태로 이동합니다. 이 입자는 많은 운동 에너지를 가지고 있으며 엄청나게 빠르게 이동합니다. 가스는 모양이없고 부피가 부족하므로 용기에서 방출하면 기체 원자가 대기로 사라집니다. 액체와 달리 가스를 압축 할 수 있습니다. 모든 종류의 다른 상황의 탱크에서 산소 및 질소에서 프로판 및 기타 연료에 이르기까지 압축 가스를 찾을 수 있습니다. 심호흡을하십시오. 숨을 쉬는 공기는 많은 가스로 구성됩니다. 우리의 대기는 78% 질소, 21% 산소, 0.9% 아르곤 및 미량의 다른 가스입니다. 차 주전자에서 휘파람을 불어 넣는 증기는 가스 형태의 물입니다.

소란 혈장

자연적으로 발생하는 물질 상태는이 지구에서 자주 찾을 수있는 것이 아닙니다. 그래도 대기를 떠나면 더 흔해집니다. Jefferson Laboratory의 과학자들에 따르면, 그것은 우주에서 가장 풍부한 형태의 물질 일 수 있습니다. 당신이 밤하늘을 바라 보면, 당신이 보는 작은 점의 대부분은 네 번째 물질 상태의 예입니다. 별은 공허에 매달려있는 플라즈마 공을 불 태우고 있습니다. 지구상에서 소량의 혈장을 생산하는 방법이 있지만 항상 가장 안전한 옵션은 아닙니다. 포도와 같은 식품을 전자 레인지 방사선에 노출시키는 것은 전자 레인지에서 혈장을 생성 할 수 있지만 그 과정에서 기기를 파괴 할 것입니다.

상태 변화 :위상 전이

4 가지 주요 물질 상태가 항상 동일하게 유지되는 것은 아닙니다. 위상 전이는 물질 상태가 다른 상태로 전환 될 때 발생합니다. 이것이 일어날 수있는 8 가지 주요 방법이 있습니다.

고체에 열을 적용하고 액체가되면 용융 이라고합니다. . 무언가를 녹이기 위해 고온이 필요하지 않습니다. 얼음은 32 ° F 이상의 액체 물로 녹는 단단합니다. 동전의 반대편에는 동결 가 있습니다. 액체가 고체가 될 때. 액체 헬륨을 제외한 모든 액체는 얼어 붙은 지점에 도달하기에 충분히 차가워 질 때 고화됩니다.

우리는 지금 다시 가열로 돌아 왔습니다. 기체 상태로 이동할 때까지 액체에 열을 적용하는 것은 기화로 알려진 위상 전이 . 주전자 휘파람을 만드는 증기는 기화의 완벽한 예입니다. 그 증기가 다시 액체로 변하면 응축 로 알려져 있습니다. . 이것은 일반적으로 증기가 액체 상태로 되돌릴 정도로 추운 무언가와 접촉 할 때 발생합니다.

때로는 위상 전이의 중간 단계를 건너 뛸 수 있습니다. 가스가 고체가되거나 고체가 가스가 될 수 있습니다. 전자는 증착 이라고합니다 그리고 표면에 균등하게 적용될 때까지 실버 vapor가 챔버에 매달린 은색 거울을 만드는 데 가장 자주 사용됩니다. 후자는 sublimation 이라고합니다 , 우리는 드라이 아이스에서 가장 자주 볼 수 있습니다. 드라이 아이스는 냉동 이산화탄소로 정상적인 상황에서 액체 상태로 들어가기가 매우 어렵습니다. 녹기 시작하면 액체 단계를 완전히 건너 뛰고 기체 상태로 직접 돌아옵니다. 승화는 Freeze 건조기 내부에서 발생하는 것입니다. 천천히 가열 될 때 냉동 식품에 진공 청소기를 도입하면 물이 승화되어 장기 저장을위한 완벽한 생존 식품을 만듭니다.

이제 우리는 다시 플라즈마를 가지고 놀게됩니다. 이온화 가스가 점화되어 혈장이 될 때 발생합니다. 플라즈마 볼 장난감 에서이 직접 손을 볼 수 있습니다. 또한 유리를 깨뜨 리거나 가스가 탈출하면 더 이상 작동하지 않는 이유이기도합니다. 재조합 혈장이 기체 상태로 돌아올 때 발생합니다. 네온 징후는 재조합의 완벽한 예입니다. 표시가 켜져 있으면 전기가 고귀한 가스와 반응하여 혈장을 만듭니다. 꺼지면 혈장은 다시 필요할 때까지 기체 상태로 돌아갈 수 있습니다.

보너스 :Bose-Einstein 응축수

우리는 수세기 동안 4 가지 주요 물질 상태를 연구했지만 1990 년대까지는 실험실에서 다섯 번째 물질 상태를 발견하고 만들었습니다. 이를 생성하는 과정은 매우 복잡 할 수 있습니다. 자연에서는 발생하지 않습니다. 먼저, 좋아하는 요소의 순수한 원자를 가져갑니다. 그런 다음 절대 0 위로 식 힙니다. 이 엄청나게 저온에서, 개별 입자는 움직일 에너지가 거의 없습니다. 이 초냉 상태는 요소를 고체 상태를 넘어서 무언가로 바꿉니다. Bose-einstein 응축수는 입자가 너무 비슷 해져서 하나의 거대한 초 자극처럼 작용할 때 발생합니다.

보너스 :몇 가지 추가 상태

과학이 진행됨에 따라 우리는 실험실이나 공간 깊이에서만 새로운 물질 상태를 찾을 수 있습니다. 페르미온 성 응축수는 Bose-einstein 응축수와 유사하며, 원자를 더 낮은 온도로 가져 가서 초전도 제를 생성합니다. 과학자들은 2003 년 에이 물질 상태를 발견했습니다. 우리가 별을 바라 보면서, 우리는 두 가지 다른 물질 상태를 발견했습니다. Quark-Gluon Plasma는 빅뱅과 우주의 탄생 후 몇 밀리 초 만에 존재하는 가장 오래된 물질 상태 중 하나입니다. 물리학 자들은 마침내 우주의 시작에 대한이 증거를 복제 할 수있었습니다. Brookhaven National Laboratory의 상대 론적 무거운 이온 콜라이더는 금 이온을 너무 빨리 충돌하여 빛의 속도에 접근했습니다. 이 물질의 상태는 거의 4 조의 온도에 도달합니다. 그런 다음 거대한 별의 핵심에서 우리는 단단한 것처럼 작용하는 초 압축 가스 인 퇴화 물질을 발견했습니다. 퇴화 별은 작지만 같은 크기의 일반 별보다 더 많은 질량을 포함합니다.