ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Молекулярно-кинетическая теория трех агрегатных состояний вещества Агрегатные состояния вещества. Понятие о плазме из "Физическая и коллоидная химия" В зависимости от внешних условий (температуры и давления) почти каждое вещество может находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. Это есть агрегатные сосщояния вещества. Агрегатное состояние характеризуется двумя факторами — силами межмоле-кулярного взаимодействия и кинетической энергией теплового движения молекул. [c.10] Вещество в газообразном состоянии обладает способностью беспрепятственно расширяться и стремится занять весь предоставленный ему объем. Молекулы газа находятся на сравнительно больших расстояниях друг от друга, поэтому силы взаимодействия между ними очень слабые. Прн повышении давления газы легко изменяют свой объем. [c.10] Жидкость принимает форму заключающего ее сосуда, но сохраняет постоянным свой,объем. В жидкостях молекулы более сближены, чем в газах. Силы межмолекулярных взаимодействий в жидкостях больше, чем в газах. [c.10] Однако молекулы их не закреплены в определенных точках пространства и аналогично газам находятся в хаотическом поступательном движении. При повышении давления жидкости лишь незначительно изменяют свой объем, поскольку этому препятствуют силы электростатического отталкивания, увеличивающиеся прн сближении молекул. Иными словами, жидкости являются практически несжимаемыми веществами. [c.10] Твердое вещество имеет собственную форму и объем. Силы притяжения между молекулами в твердых телах уравновешиваются силами отталкивания. Этим объясняется геометрически правильное расположение частиц кристалла в, определенных точках пространства, образующих пространственную кристаллическую решетку. Частицы твердого тела утрачивают свободу поступательното движения и испытывают только колебательные движения, находясь в узлах кристаллической решетки. [c.10] Не все вещества способны находиться во всех трех агрегатных состояниях. Для некоторых веществ возможны только одно или два агрегатных состояния. Так, карбонат кальция СаСОз практически невозможно получить ни в жидком, ни в газообразном состояниях, поскольку при нагревании он разлагается на нелетучую окись кальция и газообразную двуокись углерода. Другие вещества при определенных условиях могут находиться одновременно в двух или даже трех агрегатных состояниях. Так, вода при давлении 4,579 мм рт. ст. (6,14 х X 10 /х ) и температуре 0,0075° С находится в устойчивом равновесии в трех состояниях твердом (лед), жидком (жидкая вода) и газообразном (водяной пар). [c.11] Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, из твердого в газообразное — сублимацией и из твердого в жидкое — плавлением. Обратные процессы перехода соответственно носят название сжижения, десублимации и отвердевания. Все эти процессы, как правило, сопровождаются выделением теплоты (теплоты парообразования, сублимации, плавления и т. д.). [c.11] Постепенно изменяя внешние условия (температуру и давление), можно осуществлять переход из одного агрегатного состояния в другое. [c.11] С изменением температуры и давления постепенно изменяются расстояния между частицами в веществе, что оказывает влияние на количественную сторону, а на определенном этапе в результате скачка вещество приобретает новое качество, т. е. переходит в новое агрегатное состояние. Агрегатные состояния, — по выражению Энгельса, — узловые точки, где количественное изменение переходит в качественное. [c.11] Кроме перечисленных выше трех состояний вещество может находиться в четвертом агрегатном состоянии — плазменном, которое открыто сравнительно недавно. Состояние плазмы возникает в том случае, если на вещество в газообразном состоянии действуют такие сильные ионизирующие факторы, как сверхвысокие температуры (в несколько миллионов градусов), мощные электрические разряды или электромагнитные излучения. При этом происходит разрушение молекул и атомов вещества и превращение его в смесь, состоящую из положительно заряженных ядер и электронов, движущихся с колоссальными скоростями. По этой причине плазму иногда называют электрон-но-ядерным газом. [c.11] Различают два вида плазмы изотермическую и газоразрядную. [c.11] Изотермическая плазма получается при высоких температурах, под влиянием которых имеет место термическая диссоциация атомов вещества, и может существовать неограниченно долго. Такой вид плазмы представляет собой вещество звезд, а также шаровых молний. [c.11] Ионосфера Земли — это также особая разновидность плазмы однако в данном случае ионизациия происходит под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца. [c.11] Изотермическая плазма играет исключительно важную роль в космических процессах. Три других агрегатных состояния -вещества в космическом пространстве являются исключением. [c.11] Одним из замечательных свойств плазмы является ее высока электропроводность. Чем выше температура плазмы, тем выше ее электропроводность. В силу этого через плазму можно пропускать токи в сотни тысяч и миллионы ампер. [c.12] При прохождении через плазму электрический ток создает вокруг нее сильное магнитное поле, которое сжимает поток электронов и ионов в плазменный шнур. Этим достигается тепловая изоляция плазмы от стенок сосуда. С увеличением силы тока электромагнитное сжатие плазмы проявляется сильнее. [c.12] При пропускании через плазму токов большой величины можно поднять ее температуру до миллиона градусов и выше, а давление — до десятка миллиардов атмосфер. Подобные условия, как известно, благоприятны для проведения термоядерных реакций синтеза. [c.12] В Советском Союзе в настоящее время ведутся работы по осуществлению управляемой термоядерной реакции. Пионером в этой области был академик И. В. Курчатов. При условии успешного завершения этих работ человечество получит новый неисчерпаемый источник энергии. [c.12] Вернуться к основной статье