Зат күйі және зат фазасы
Физикада тыныштық массасы бар нәрсені материя ретінде қарастыруға болады; бұл ғаламдағы субстанция. Бұл массасы бар ең кішкентай бөлшектер немесе ғаламдағы ең үлкен жұлдыздар болуы мүмкін. Бізді алаңдататын мәселе ғаламның тек 4,6% құрайды, ал қалған масса әлі анықталмайтын формада жатыр.
Энергия сияқты материя да көптеген формаларда болуы мүмкін. Бұл формалар материяның күйлері ретінде белгілі. Зат күйінде атомдар мен молекулалар әртүрлі конфигурацияларды қабылдай алады. Бұл фазалар ретінде белгілі.
Заттың фазасы дегеніміз не?
Айырықша шекарамен бөлінген гетерогенді жүйенің біртекті бөлігі фаза деп аталады. Ол әдетте материяның барлық қасиеттері біркелкі және физикалық қасиеттері бөлек болатын кеңістіктегі көлемді білдіреді.
Мысалы, су қайнап жатқанда, су шәйнектің ішін қарастырыңыз. Су (сұйықтық) шәйнектің төменгі бөлігін алып, шәйнектің қабырғалары мен судың үстіңгі бетімен бөлінген. Және бұл аймақта химиялық және физикалық қасиеттері біркелкі. Су бетінің дәл үстіндегі аумақ бу мен ауа қоспасымен толтырылған. Бұл аймақта да шәйнектің қабырғалары мен су беті ерекше шекара жасайды және бүкіл аймақтағы қасиеттерді біркелкі деп санауға болады. Бұл жағдайда қайнаған су бір фаза, ал бу ауа қоспасы бір фаза болып табылады. Сондықтан бұл жүйені екі фазалы жүйе ретінде қарастыруға болады. Мөлдір бөтелкеге құйылған су мен бензинді қарастырайық. Бұл сондай-ақ екі фазалы жүйе, мұнда екі сұйықтық бір-бірінен анық бөлінген.
Заттың фазаларын зерттеу түрлендірулерден кейінгі заттың физикалық қасиеттерін анықтау үшін маңызды. Процестер кезінде фазалық ауысулар орын алуы мүмкін, ал ауысуларды фазалық диаграмма арқылы көрсетуге болады. Фазалық диаграмма - бұл әртүрлі тепе-теңдік жағдайында әр түрлі фазалардың қалай болатынын көрсететін диаграмма. Көпфазалы жүйенің құрамы өзгеріссіз қалса, ол фазалық тепе-теңдікте деп аталады.
Заттың күйі дегеніміз не?
Әртүрлі фазалардағы материяның алуы мүмкін ерекше пішіндер материяның күйі ретінде қарастырылады. Заттың үш классикалық күйі қатты, сұйық және газ.
Қатты және сұйық заттарда молекулааралық күштер күшті және конденсацияланған күйлер ретінде қарастырылады. Қатты денелерде ең күшті молекулааралық күштер бар; сондықтан құрылымды осы күштер бір-бірімен тығыз ұстайды. Демек, қатты дененің пішіні өзгермейді.
Сұйықтарда молекулааралық күштер салыстырмалы түрде әлсіз; сондықтан олар қалыпты түрде бірге ұсталады. Ал молекулалар бір-бірінен сырғанап өте алады, бірақ күштер олардың қашып кетуіне жол бермеу үшін жеткілікті күшті. Газдарда молекулааралық күштер әлсіз, олар бір-бірімен өте жеңіл ұсталады. Және олар бір-бірінің жанынан өтіп, дыбыс көлемін толығымен алады.
Зат ішкі энергия деңгейіне және ішкі энергияның көрсеткіші болып табылатын температураға байланысты күйін өзгертеді. Жоғары температурада молекулалардағы тербеліс күшті болады, олар байланыстарды босату үшін молекулааралық күштермен бәсекелеседі. Қатты денелерде ішкі энергия азырақ, ал ішкі энергия белгілі бір деңгейде жоғарылағанда байланыстар босатылып, қатты мұз сұйық болады. Ішкі энергияның/температураның одан әрі жоғарылауымен сұйықтық газға айналады.
Плазма сонымен қатар газдың электрондары жойылатын және электрондар да, ядролар да өте жоғары энергетикалық деңгейде болатын заттың физикалық күйі ретінде қарастырылады. Ғаламдағы материяның көпшілігі осы пішінде; жұлдызаралық бұлттар деп аталатын жұлдыздар арасындағы үлкен бұлттарда және түзілетін жылу оларды плазмаға айналдыратын жұлдыздарда.
Шыны мен сұйық кристалдар да физикада жеке күйлер ретінде қарастырылады. Ал өте төмен температурада зат суперфлюидтер және Бозе-Эйнштейн конденсаттары ретінде әртүрлі күйлер түзеді. Төтенше жағдайларда қара тесіктер де материяның басқа күйі ретінде қарастырылады, біз олардың нақты физикалық қасиеттерін білмейміз.
Зат күйі мен зат фазасының айырмашылығы неде?
• Фаза – біркелкі химиялық және физикалық қасиеттері бар аймақ және ажыратылатын шекаралармен бөлінген.
• Зат күйлері - әртүрлі фазалар болуы мүмкін формалар. Қатты, сұйық және газ жердегі заттардың ең көп таралған күйлері.
• Заттың бір күйінде фазалардың көптеген формалары болуы мүмкін. Мысалы, бензин мен су құйылған бөтелкені қарастырыңыз. Екеуі де сұйық күйде, бірақ әртүрлі фазаларда. Дәл осындай тұжырымдаманы қатты заттарға да қолдануға болады, бірақ газдар бұны бұзады, бірақ анық емес.
