Mavzu: Materiyaning asosiy fizika xossalari. Materyaning turli agregat xolatdagi xususiyatlari

Moddaning agregat holatlari
Moddaning agregat holati moddiyat mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan aniq shakllardan biridir. Kundalik hayotda moddalarning to'rtta agregat holatini kuzatish mumkin: qattiq, suyuq, gaz va plazma. Ma'lumki, suyuq kristall kabi ko'plab oraliq holatlar mavjud va ba'zi holatlar faqat ekstremal sharoitlarda mavjud bo'ladi, masalan, Bose-Eynshteyn kondensatlari (qattiq sovuqda), neytron-energiyada). Moddaning barcha ekzotikholatlarining to'liq ro'yxati uchunmoddaning agregat holatlari ro'yxatigaqarang.degenerativ materiya (o'ta zichlikda) vakvark-glyuon plazmasi (juda yuqori
Brom suyuq va gaz holatida, qattiqholatda akril ichiga o'ralgan.
Geliy plazma holatida to'q sariq rangdaporlaydi.
Tarixiy jihatdan, farqlanishxususiyatlardagi sifat farqlari asosidaamalga oshiriladi. Qattiq holatda moddao'zgarmas hajmni (harorat yoki havobosimining o'zgarmasligini nazardatutgan holda) va shaklni saqlab turadi,tarkibiy zarrachalar (atomlar, molekulalaryoki ionlar) bir-biriga yaqin va o'z o'rnigajoylashgan bo’ladi. Suyuq holatda bo'lganmodda o'zgarmas hajmni saqlaydi(harorat yoki havo bosiminingo'zgarmasligini hisobga olsak), lekin uidishga mos keladigan o'zgaruvchanshaklga ega. Uning zarralari hali ham bir-biriga yaqin, lekin erkin harakatlanadi.Gaz holatidagi modda ham o'zgaruvchanhajmga, ham shaklga ega bo'lib, ikkalasini
ham o'z idishiga moslashtiradi.Gazlarning zarralari bir-biriga yaqinbo’lmaydi va doimiy harakatda bo’lganligiuchun doimiy joylashuvga ega emas.Neytral atomlardan tashkil topganplazma holatidagi modda o'zgaruvchanhajm va shaklga ega, shuningdek, erkinharakatlana oladigan sezilarli miqdordagiionlar va elektronlarni o'z ichiga oladi.
"Faza" atamasi ba'zan modda agregatholatining sinonimi sifatida ishlatiladi,lekin bitta birikma bir xil agregat holatidabo'lgan turli xil fazalarini hosil qilishimumkin. Masalan, muz suvning qattiqholatidir, lekin turli xil bosim va
haroratlarda hosil bo'lgan turli xil kristallituzilmalarga ega muzning bir nechafazalari mavjud.
Moddalarning to'rt asosiyagregat holatlari

Qattiq jismQattiq holatdagizarrachalarning odatiy tasviri- ular bir-biriga mahkambog’langan.

Qattiq jismda tarkibiy zarralar (ionlar,atomlar yoki molekulalar) bir-biriga yaqinjoylashgan. Zarrachalar orasidagi kuchlarshunchalik kuchliki, zarralar erkin
bo’ladi va takrorlanuvchi holatda o'raladi.Turli xil kristall tuzilmalar mavjud va bir xilmodda bir nechta tuzilishga (yoki qattiqfazaga) ega bo'lishi mumkin. Masalan,harakatlana olmaydi, faqat tebranadi.Natijada, qattiq jism barqaror, aniq shaklva aniq hajmga ega. Qattiq jismlar o'zshakllarini faqat tashqi kuchlar ta'siridao'zgartirishi mumkin, masalan, singandayoki kesilganda. Kristalli qattiq jismlardazarrachalar (atomlar, molekulalar yokiionlar) muntazam ravishda tartiblangantemir 912 °C (1,674 °F) dan pastharoratlarda tanaga yo'naltirilgan kubiktuzilishiga va 912 °C dan 1,394 °C (2,541°F) gacha bo'lganda yuzgamarkazlashtirilgan kub tuzilishiga ega.
Muz turli harorat va bosimlarda mavjudbo'lgan o'n beshta kristalli tuzilishga yokio'n besh qattiq fazaga ega.[1] Qattiqmoddalarni eritish orqali suyuqliklarga,muzlatish orqali esa suyuqliklarni qattiqmoddalarga aylantirish mumkin. Qattiqmoddalar sublimatsiya jarayoni orqalito'g'ridan-to'g'ri gazlarga aylanishimumkin va gazlar ham depozitsiyahodisasi orqali to'g'ridan-to'g'ri qattiqmoddalarga aylanishi mumkin.
SuyuqliklarSuyuq holatdagi zarralarningodatiy tasviri - ular oqishi vashaklini o'zgartirishi mumkin.
Suyuqlik idishning shakliga moskeladigan, lekin bosimga bog'liqbo'lmagan doimiy hajmni saqlaydigandeyarli siqilmaydigan agregat holatdir.Harorat va bosim doimiy bo'lsa, hajmaniq bo'ladi. Qattiq jism erish nuqtasidanyuqori qizdirilganda, u suyuqlikkaaylanadi. Molekulalararo (yoki atomlararoyoki ionlararo) kuchlar hali ham muhim,ammo molekulalar bir-biriga nisbatan

bilan emas, balki uning idishi bilanbelgilanadi. Suyuqlikning hajmi odatdao’zi mos keladigan qattiq moddanikidankattaroqdir, eng yaxshi ma'lum bo'lganistisno suv, H2O. Berilgan suyuqlikmavjud bo'lishi mumkin bo'lgan engyuqori harorat uning kritik haroratidir.harakat qilish uchun yetarli energiyagaega va shu sababdan strukturaharakatchan holatda bo’ladi. Bu shunianglatadiki, suyuqlikning shakli hajmi[2]

GazlarGaz holatidagi zarralarningodatiy tasviri - aslida buzarralar bir-biridan anchauzoqroq bo'ladi.
Gaz siqish mumkin bo’lgan yagonamoddaning agregat holatidir. Gazlarnafaqat idishning shakliga mos keladi,balki idishni to'ldirish uchun kengayadiham. Gazda molekulalar yetarli kinetikenergiyaga ega bo'lib, molekulalararokuchlarning ta'siri kichik (yoki ideal gazuchun nolga teng) va qo'shni molekulalarorasidagi odatiy masofa molekulalarningdiametridan ancha katta. Gazning aniq

haroratdan past haroratlarda gaz bug'debham ataladi va uni sovutmasdan faqatsiqish orqali suyultirish mumkin. Bug'suyuqlik (yoki qattiq modda) bilanmuvozanatda bo'lishi mumkin, bu holdagaz bosimi suyuqlikning (yoki qattiqmoddaning) bug' bosimiga teng bo'ladi.Superkritik suyuqlik (SCF) - bu harorati vabosimi mos ravishda kritik harorat vakritik bosimdan yuqori bo'lgan gaz. Bushakli yoki hajmi yo'q, lekin u yopilganbutun idishni egallaydi. Suyuqlikni doimiybosimda qaynash nuqtasigacha qizdirishyoki doimiy haroratda bosimni pasaytirishorqali gazga aylantirish mumkin. Kritikholatda suyuqlik va gaz o'rtasidagi farqyo'qoladi. Superkritik suyuqlik gazning

ishlab chiqarishda kofeinni ajratib olishuchun ishlatiladi.fizik xususiyatlariga ega, ammo uningyuqori zichligi ba'zi hollarda erituvchixususiyatlarini beradi, bu esa ishlabchiqarish sohasida foydali. Masalan, o'takritik karbonat angidrid kofeinsiz qahva[3]

PlazmaJacob’s Ladderda havoda ishlabchiqarilgan sun'iy plazma. Ikki nuqtaorasidagi juda kuchli kuchlanishhavodagi zarralarni ionlashtiradi vaplazma hosil qiladi.
Gaz odatda ikkita usuldan birida: ikkitanuqta orasidagi katta kuchlanishdan yoki
yuzida oddiy sharoitlarda erkin mavjudbo'lmasa ham, u odatda chaqmoq, elektrjuda yuqori haroratga ta'sir qildirish orqaliplazmaga aylanadi. Moddani yuqoriharoratgacha qizdirish elektronlarningatomlarni tark etishiga olib keladi,natijada erkin elektronlar hosil bo’ladi. Buqisman ionlangan plazmani hosil qiladi.Juda yuqori haroratlarda, masalan,yulduzlarda mavjud bo'lgan haroratlarda,barcha elektronlar "erkin" deb taxminqilinadi va elektronlar dengizida suzuvchiyadrolar yuqori energiyali plazmaningasosidir. Ushbu hodisa to’liq ionlanganplazmani hosil qiladi. Plazma holatiko'pincha noto'g'ri tushuniladi va yeruchqunlari, lyuminestsent chiroqlar, neon
chiroqlar yoki plazma televizorlarida hosilbo'ladi. Quyosh toji, olovning ayrim turlariva yulduzlar plazma holatidagi yoritilganmateriyaga misoldir. Plazma to'rttaasosiy holatning eng keng tarqalganidir,chunki koinotdagi barcha oddiymoddalarning 99% plazma, chunki ubarcha yulduzlarni tashkil qiladi.
Fazali o'zgarishlar (Agregatholatlarning almashinuvi)Ushbu rasm moddaning to'rtta asosiyagregat holati o'rtasidagio’zgarishlarni ko'rsatadi.

Moddaning holati agregatning o’zgarishibilan ham tavsiflanadi. Fazali o’tish(agregat holatning o’zgarishi)strukturaning o'zgarishini ko'rsatadi vaxususiyatlarning keskin o'zgarishi bilantanib olinishi mumkin. Suvni bir nechaaniq qattiq holatga ega deyish mumkin.[4]Supero'tkazuvchanlikning ko'rinishi fazalio'tish bilan bog'liq, shuning uchun supero'tkazuvchan holatlar mavjud. Xuddishunday, ferromagnit holatlar fazaviyo'tishlar bilan chegaralanadi va o'ziga xosxususiyatlarga ega. Holatning o'zgarishibosqichlarda sodir bo'lganda, oraliqbosqichlar mezofazalar deb ataladi.Bunday fazalardan suyuq kristall

texnologiyasini joriy etish orqalifoydalanilgan.[5][6]
Berilgan modda to'plamining holati yokifazasi bosim va harorat sharoitlarigaqarab o'zgarishi mumkin, boshqafazalarga o'tadi, chunki bu sharoitlarularning mavjudligiga yordam beradi;masalan, haroratning oshishi bilan qattiqjismning suyuqlikka o'tishi. Mutlaq nolgayaqin modda qattiq jism sifatida mavjud.Ushbu moddaga issiqlik berilsa, u erishnuqtasida suyuqlikka aylanadi, qaynashnuqtasida esa gazga aylanadi va agaretarlicha yuqori qizdirilsa, elektronlarshunchalik energiyalanadiki, ular ota-ona
atomlarini tark etadigan plazma holatigakiradi.
Kimyoviy tenglamada kimyoviymoddalarning holati qattiq uchun (s),suyuqlik uchun (l) va gaz uchun (g)sifatida ko'rsatilishi mumkin. Suvli eritma(aq) bilan belgilanadi. Plazma holatidagimateriya kimyoviy tenglamalardakamdan-kam qo'llaniladi, shuning uchununi belgilash uchun standart belgi yo'q.Plazma qo'llaniladigan tenglamalarda u(p) sifatida ifodalanadi.