Bet koks medžiagos būsenos pokytis yra susijęs su temperatūros, slėgio metamorfozėmis. Viena medžiaga gali būti pavaizduota tokiomis agregacijos būsenomis: kieta, skysta, dujinė.
Atkreipkite dėmesį, kad vykstant perėjimui, medžiagos sudėties pokyčių nepastebėta. Medžiagos perėjimą iš skystos į kietą lydi tik tarpmolekulinės sąveikos jėgų pasikeitimas, molekulių išsidėstymas. Transformacija iš vienos būsenos į kitą vadinamas faziniu perėjimu.
Tirpo
Šis procesas apima kietosios medžiagos pavertimą skysčiu. Norint jį įgyvendinti, reikia padidinti temperatūrą.
Pavyzdžiui, tokią materijos būseną galima stebėti gamtoje. Fizika lengvai paaiškina snaigių tirpimo procesą veikiant pavasario spinduliams. Maži ledo kristalai, kurie yra sniego dalis, atšilę orą iki nulio, pradeda byrėti. Lydymas vyksta palaipsniui. Pirma, ledas sugeria šilumos energiją. Keičiantis temperatūrai, ledas visiškai virsta skystu vandeniu.
Ją lydi reikšmingas dalelių greičio, šiluminės energijos padidėjimas, padidėjimasvidinė energija.
Pasiekus indeksą, vadinamą lydymosi tašku, kietosios medžiagos struktūra nutrūksta. Molekulės turi daugiau laisvės, jos „šokinėja“, užimdamos skirtingas pozicijas. Išlydyta medžiaga turi daugiau energijos nei kietoji būsena.
Kietimo temperatūra
Medžiagos perėjimas iš skystos būsenos į kietą vyksta esant tam tikrai temperatūros vertei. Jei iš kūno pašalinama šiluma, ji užšąla (kristalizuojasi).
Kietimo temperatūra laikoma viena iš svarbiausių charakteristikų.
Kristalizacija
Medžiagos perėjimas iš skystos būsenos į kietą vadinamas kristalizacija. Kai šilumos perdavimas skysčiui sustoja, temperatūra nukrenta iki tam tikros vertės. Medžiagos fazinis perėjimas iš skystos į kietą fizikoje vadinamas kristalizacija. Kai kalbama apie medžiagą, kurioje nėra priemaišų, lydymosi temperatūra atitinka kristalizacijos indeksą.
Abu procesai vyksta palaipsniui. Kristalizacijos procesą lydi skystyje esančių molekulių vidutinės kinetinės energijos sumažėjimas. Padidėja traukos jėgos, dėl kurių dalelės laikomos griežta tvarka, būdinga kietosioms medžiagoms. Kai dalelės išsidės tvarkingai, susidarys kristalas.
Agregacijos būsena yra fizinė medžiagos forma, pateikta tam tikra formaslėgio ir temperatūrų diapazonas. Jai būdingos kiekybinės savybės, kurios keičiamos pasirinktais intervalais:
- medžiagos gebėjimas keisti formą ir tūrį;
- nebuvimas (buvimas) ilgo ar trumpojo nuotolio užsakymo.
Kristalizacijos procesas yra susijęs su entropija, laisva energija, tankiu ir kitais fiziniais dydžiais.
Be skysčių, kietųjų medžiagų, dujinių formų išsiskiria dar viena agregacijos būsena – plazma. Padidėjus temperatūrai esant pastoviam slėgiui, į jį gali patekti dujos.
Ribos tarp įvairių materijos būsenų ne visada yra griežtos. Fizika patvirtino amorfinių kūnų, galinčių išlaikyti skysčio struktūrą su mažu sklandumu, egzistavimą. Skystieji kristalai turi galimybę poliarizuoti per juos sklindančią elektromagnetinę spinduliuotę.
Išvada
Siekiant apibūdinti įvairias fizikos būsenas, naudojamas termodinaminės fazės apibrėžimas. Kritiniai reiškiniai – tai būsenos, apibūdinančios vienos fazės virsmą kita. Kietieji kūnai išsiskiria tuo, kad ilgą laiką išlaiko savo vidutinę padėtį. Jie sukels nedidelius svyravimus (su minimalia amplitude) aplink pusiausvyros padėtį. Kristalai turi tam tikrą formą, kuri pasikeis, kai taps skysta. Informacija apie virimo (lydymosi) temperatūras leidžia fizikai naudoti perėjimus iš vienos agregacijos būsenos į kitąpraktiniais tikslais.
