Дефиниција стања материје

Физика и хемија проучавају материју, енергију и интеракцију између њих. На основу закона термодинамике научници знају да материја може да мења стања, а збир материје и енергије система је константан. Када се енергија додаје или уклони материја, она мења стање у облик стање материје. Стање материје је дефинисано као један од начина на који материја може да комуницира са собом како би формирао хомогену фаза.

Изрази "стање материје" и "фаза материје" користе се наизменично. Већином је то у реду. Технички систем може да садржи неколико фаза истог стања материје. На пример, шипка од челика (чврста супстанца) може да садржи ферит, цементит и аустенит. Мешавина уља и сирћета (течности) садржи две одвојене течне фазе.

У свакодневном животу постоје четири фазе материје: солидс, течности, гасови, и плазма. Међутим, откривено је неколико других стања материје. Нека од ових осталих стања настају на граници између два стања материје у којој материја заиста не показује својства ниједног стања. Други су најегзотичнији. Ово је листа неких стања материје и њихових својстава:

Чврст: Чврста супстанца има дефинисан облик и запремину. Честице унутар чврсте супстанце се пакују врло близу, фиксиране према наруџбеном распореду. Распоред може бити довољно наређен да формира кристал (нпр. НаЦл или кристал кухињске соли, кварц) или распоред може бити неуредан или аморфан (нпр. Восак, памук, прозорско стакло).

Течност: Течност има дефинисан волумен, али нема дефинисан облик. Честице унутар течности се не спајају толико близу као у чврстом материјалу, што им омогућава да клизе једни против других. Примери течности укључују воду, уље и алкохол.

Гасни: Гасу недостаје одређени облик или запремина. Честице гаса су широко одвојене. Примери гасова укључују ваздух и хелијум у балону.

Плазма: Попут гаса, плазми недостаје дефинисан облик или запремина. Међутим, честице плазме су наелектрисане и раздвојене су огромним разликама. Примери плазме укључују муње и аурору.

Стакло: Чаша је аморфна чврста супстанца интермедијар између кристалне решетке и течности. Понекад се сматра засебним стањем материје јер има својства различита од чврстих материја или течности и због тога што постоји у метастабилном стању.

Суперфлуид: Сувишна течност је друго течно стање које се јавља у близини апсолутна нула. За разлику од нормалне течности, супер течност има нулу вискозитет.

Кондензат Босе-Ајнштајна: А Босе-Ајнштајнов кондензат може се назвати петим стањем материје. У Босе-Ајнштајновом кондензату честице материје се престају понашати као појединачни ентитети и могу се описати једном таласном функцијом.

Фермионски кондензат: Као Босе-Ајнштајнов кондензат, честице у фермионском кондензату могу се описати једном уједначеном таласном функцијом. Разлика је у томе што кондензат настају фермиони. Због Паулијевог принципа искључења, фермиони не могу имати исто квантно стање, али у овом случају се парови фермиона понашају као бозони.

Дроплетон: Ово је "квантна магла" електрона и рупа које теку слично као течност.

Дегенерате Маттер: Дегенерирана материја је заправо збир егзотичних стања материје које настају под екстремно високим притиском (нпр. Унутар језгара звезда или масивних планета попут Јупитера). Израз "дегенерирано" произлази из начина на који материја може постојати у два стања са истом енергијом, чинећи их заменљивим.

Гравитациона сингуларност: Јединственост, као у средини црне рупе, је не стање материје. Међутим, то треба приметити јер је то "предмет" формиран масом и енергијом којој недостају материја.

Материја може мењати стања када се енергија додаје или уклони из система. Обично је та енергија резултат промена притиска или температуре. Када се материја промени, она подлеже а фазни прелаз или промена фаза.

• Гоодстеин, Д. Л. (1985). Стања материје. Довер Пхоеник. ИСБН 978-0-486-49506-4.
• Муртхи, Г.; ет ал. (1997). "Сувишне течности и супертврде на фрустрираним дводимензионалним решеткама". Физички преглед Б. 55 (5): 3104. дои:10.1103 / ПхисРевБ.55.3104
• Суттон, А. П. (1993). Електронска структура материјала. Окфорд Сциенце Публицатионс. пп. 10–12. ИСБН 978-0-19-851754-2.
• Валигра, Лори (22. јуна 2005.) МИТ Физичари стварају нови облик материје. МИТ Невс.
• Вахаб, М.А. (2005). Физика чврстог стања: структура и својства материјала. Алпха Сциенце. пп. 1–3. ИСБН 978-1-84265-218-3.