Заттың агрегаттық күйлерінің өзгеруі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Зат үш агрегаттық: қатты, сүйық, газ төріздес күйде болатыны сіз дерге белгілі. Заттың қайсыбір агрегаттық күйі: температурамен жөне сырт қы қысым жағдайымен анықталады екен. Егер осы параметрлерден заттың қүрылымын талдауға көшсе, онда агрегаттық күй затты құрайтын бөлшек тердің өзара өрекеттесуіне, козғалыс сипатына және орналасуына төуелді болады.Әр түрлі агрегаттық күйдегі зат құрылымының ерекшеліктерін карастырайық.II.Заттың газ төріздес күйін күнделікте ұшыратуға болады. Тыныс алатын ауа - N2 газтектес азоттың, 02 оттегінің, С02 көміртегі оксидінің (IV), Аr аргонның, сондай-ақ өзге инертті газдар мен азонның қоспасынан құралған газ болып табылады. Газға су буы мен тез буланатын өзге де -- нафталин, сынап, әтір, т. б. заттар жатады.
Газдың құрылымы қандай?Біз оның қасиеттерін талдай отырып, анықтаймыз.
Газ оңай сығылады, оған газы бар цилиндрдегі тығыз орналасқан поршень құлағын басып, көз жеткізуге болады. Егер поршеньді басуды тоқтатса, газ ұлғайып, өзінің бастапқы көлеміне қайта келеді.Газ өзіне бөлінген көлемді түгелдей алады. Оған тәжірибе арқылы көз жеткізуге болады. Үрленбеген ауа шарының мойнын жаксылап буып, ауа насосының қалпағының астына орналастырады (2.1-сурет). Қалпақ астындағы ауаны сорғанда шар томпайып, қалпақ астындағы бос көлемді толық ала алады. Тек ғарыштық газ жиынтыктары - Күн, жүлдыздарда плазма тартылыс күшімен ұсталып түрады.Қалыпты жағдайда газ тығыздыгы дәл сол заттың сұйық не қатты денесінің тығыздығынан мыңдаған есе кіші болады. Айталық, 0°С-та және қалыпты атмосфералық қысымда судың тығыздығы 999,8 кгм3, мүздікі - 916,8 кгм3, ал су буыныкі - 0,8 кгм3 болады, яғни будың тығыздығы судың тығыздығынан 1200 есе кем.Осының барлығы газды құрайтын заттың бөлшектері (атомдары не молекулалары) бір-бірінен үлкен қашықтықта орналасатыны туралы ұйғарым жасауға мүмкіндік береді. Бұл қашықтық сұйық не қатты күйде болатын денелердің дәл сол бөлшектерінің ара қашықтығынан ондаған есе үлкен. Ал, газ бөлшектерінің ара қашықтығы үлкен болу себепті, зат бөлшектерінің өзара әсерлесуін ескермеуге болады. Тек қалыпты атмосфералык қысымнан жүздеген есе көп болатын өте үлкен қысымда газды қүрайтын бөлшектердің арасында өзара әрекеттесу күштері пайда бола бастайды.

1. Заттың агрегаттық күйі

Заттың бір күйден басқа бір күйге ауысуы оның еркін энергиясының, энтропиясының, тығыздығының, т.б. физикалық қасиеттерінің секірмелі өзгеруімен қоса қабат жүреді. Барлық зат (кейбір заттан басқасы) үш түрлі - қатты, сұйық және газ тәрізді агрегаттық күйде болады. Мысалы, су p=101 325 Па=760 мм сын. бағ. қалыпты қысымда және Т=0°С температурада мұзға, Т=100°С температурада қайнап, буға айналады. Плазма заттың төртінші агрегаттық күйі болып есептеледі. Заттың агрегаттық күйі температура мен қысымға тәуелді. Заттың агрегаттық күйін анықтайтын негізгі шама молекулалардың өзара әсерінің орташа потенциалдық энергиясының олардың орташа кинетикалық энергиясына қатынасы [~(T, p)]. Мыс., қатты денелер үшін ~(T, p)1, газдар үшін ~(T, p)1, ал сұйықтықтар үшін ~(T, p)1.басталады. Заттың бір агрегаттық күйден басқа бір күйге ауысуы оның потенциалдық энергиясының секірмелі өзгеруімен қоса қабат жүреді және ол молекулааралық қашықтық пен молекулааралық өзара әсерге тәуелді. Газдарда молекулааралық қашықтық молекулалардың сызықтық өлшемінен әлдеқайда үлкен. Сондықтан газда молекулалар бір-бірімен өзара әсерлеспейді деуге болады, олар еркін қозғала отырып, бүкіл көлемді толтырады. Кез келген газды белгілі бір қысым мен температурада сұйықтыққа, одан кейін қатты күйге келтіруге болады. Сұйықтықтар мен қатты денелерде (қоюланған не тығыздалған денелерде) молекулалар (атомдар), едәуір дәрежеде бір-біріне жақын орналасады да, олардың бір-бірімен әсерлесуі күштірек болып келеді. Осы себептен сұйықтықтар мен қатты денелер өз көлемдерін сақтайды. Дегенмен, қатты денелер мен сұйықтықтардағы молекулалар қозғалысының сипаты олардың әрқайсысында әр түрлі. Олардың құрылымы мен қасиеттерінің бір-бірінен өзгешелігі осы жағдаймен түсіндіріледі. Кристалл күйдегі қатты дене атомдары кристалдық тор түйіндерінің маңында әлсіз тербеліс жасайды. Мұндай денелердің құрылымы атомдардың реттелгендік (алыс және жақын реттелгендік) дәрежесінің жоғарылығымен сипатталады. Сұйықтық молекулаларының (атомдарының) жылулық қозғалысы молекулалардың тепе-теңдік қалып маңындағы әлсіз тербелістері мен олардың бір тепе-теңдік қалыптан басқа бір тепе-теңдік қалыпқа секірмелі түрде жиі ауысып тұруынан құралады. Сұйықтық бөлшектерінің тепе-теңдік қалыпқа ауысуы олардың орналасуында тек жақын реттіліктің болатындығын және оларға қозғалғыштық пен аққыштық қасиеттер тән екендігін көрсетеді. Ал, плазманың басқа агрегаттық күйлерден айырмашылығы - оның зарядталған бөлшектер (иондар, электрондар) газынан тұратындығы. Плазмада бөлшектер бір-бірімен үлкен қашықтықта әсерлесе береді. Бұл жағдай плазманың өзіне тән кейбір қасиеттерін анықтайды.
Құрылымы жағынан көбірек реттелген заттың агрегаттық күйінің одан гөрі азырақ реттелген күйге ауысуы белгілі бір температура мен қысымда секірмелі түрде (қ. Балқу, Қайнау), сондай-ақ, үздіксіз де (қ. Фазалық ауысу) жүруі мүмкін. Сондықтан, үздіксіз ауысу мүмкіндігі, Заттың агрегаттық күйінің әр түрге бөлінуінің шартты екендігін көрсетеді. Бұл жағдай сұйықтық құрылымын сақтайтын аморф денелердің, кейбір заттарда бірнеше кристалдық күйлердің, сұйық кристалдардың, т.б. болуымен дәлелденеді. Осыған байланысты қазіргі физикада З. а. к. ұғымының орнына одан гөрі кеңірек - фаза ұғымы пайдаланылады.

2. Заттың күйлері

Заттардың қатты күйі
Қатты заттардың молекулалары бір-біріне жақын орналасқан, молекулалар арасындағы арақашықтық молекулалардың өлшемімен бірдей. Атомдар бір-бірімен берік байланысқан әрі тығыз орналасқан (15, а-сурет). Олар бір-бірінен алыстап кете алмайды, тек қана аздап тербеліс жасап қозғала алады. Қатты күйдегі заттардың тығыздығы жоғары болады және көлемі мен пішіні сақталады.
Заттардың сұйық күйі
Заттардың сұйық күйі -- қатты және газ тәрізді күйлерінің арасындағы аралық күй. Олардың молекулалары қозғалғыш болады (15, а-сурет). Сондықтан сұйық заттар пішінін сақтай алмайды, олар ағады және оңай құйылады. Алайда оларды сығу қиын, себебі молекулалар бір-біріне жақындағанда тебіледі. Сұйықтықтар көлемін сақтай алады, бірақ пішінін сақтамайды, қандай ыдыста болса, сол ыдыстың пішініне ие болады. Егер біз 1 л сүтті немесе суды құмырадан стақанға құйсақ, стақандағы сұйық 1 л болады, алайда ол енді басқа пішінге -- стақанның пішініне ие болады.
Заттардың газ тәрізді күйі
Газ молекулаларының арақашықтығы олардың өз өлшемдерінен әлдеқайда үлкен болады, олар бір-біріне тартылмайды және еркін қозғалады (15, б-сурет). Сондықтан газдар кеңістікті түгел толтырады, пішіні болмайды және оңай сығылады. Газдың молекулалары өте жоғары жылдамдықпен қозғалады. Иіссумен жасалған диффузияны бақылау құбылысы осыны дәлелдейді. Газ молекулаларының жылдамдығы газ табиғатына ғана емес, сондай-ақ температураға да тәуелді. Температураны арттырғанда молекулалар жылдамдығы да жоғарылайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.