: [σε 30 τόμους] / κεφ. εκδ. A. M. Prokhorov; 1969-1978, τ. 1).
Στόχοι μαθήματος:
- να εμβαθύνει και να γενικεύσει τη γνώση για τις αθροιστικές καταστάσεις της ύλης, να μελετήσει σε ποιες καταστάσεις μπορεί να είναι οι ουσίες.
Στόχοι μαθήματος:
Διδασκαλία - να διατυπώσει μια ιδέα για τις ιδιότητες στερεών, αερίων, υγρών.
Αναπτυξιακή - ανάπτυξη των δεξιοτήτων ομιλίας των μαθητών, ανάλυση, συμπεράσματα σχετικά με το υλικό που καλύπτεται και μελετάται.
Εκπαιδευτική - ενστάλαξη ψυχικής εργασίας, δημιουργία όλων των συνθηκών για αύξηση του ενδιαφέροντος για το αντικείμενο που μελετάται.
Βασικοί όροι:
Κατάσταση συγκέντρωσης- αυτή είναι μια κατάσταση της ύλης, η οποία χαρακτηρίζεται από ορισμένες ποιοτικές ιδιότητες: - την ικανότητα ή την αδυναμία διατήρησης σχήματος και όγκου. - παρουσία ή απουσία παραγγελίας μικρής και μεγάλης εμβέλειας· - οι υπολοιποι.
Εικ.6. Αθροιστική κατάσταση μιας ουσίας με μεταβολή της θερμοκρασίας.
Όταν μια ουσία περνά από στερεά σε υγρή κατάσταση, αυτό ονομάζεται τήξη, η αντίστροφη διαδικασία είναι κρυστάλλωση. Όταν μια ουσία περνά από ένα υγρό σε ένα αέριο, αυτή η διαδικασία ονομάζεται εξάτμιση, σε ένα υγρό από ένα αέριο - συμπύκνωση. Και η μετάβαση αμέσως σε ένα αέριο από ένα στερεό, παρακάμπτοντας το υγρό - με εξάχνωση, την αντίστροφη διαδικασία - με αποεξάχνωση.
1. Κρυστάλλωση. 2. Τήξη. 3. Συμπύκνωση. 4. Εξάτμιση.
5. Εξάχνωση. 6. Αποεξάχνωση.
Παρατηρούμε συνεχώς αυτά τα παραδείγματα μεταβάσεων Καθημερινή ζωή. Όταν ο πάγος λιώνει, μετατρέπεται σε νερό και το νερό με τη σειρά του εξατμίζεται για να σχηματίσει ατμό. Εάν θεωρηθεί σε αντιθετη πλευρατότε, ο ατμός, που συμπυκνώνεται, αρχίζει να μετατρέπεται ξανά σε νερό και το νερό, με τη σειρά του, παγώνοντας, γίνεται πάγος. Η μυρωδιά κάθε στερεού σώματος είναι εξάχνωση. Μερικά από τα μόρια διαφεύγουν από το σώμα και σχηματίζεται αέριο, το οποίο δίνει τη μυρωδιά. Ένα παράδειγμα αντίστροφης διαδικασίας είναι στο χειμερινή ώρασχέδια στο γυαλί, όταν ο ατμός στον αέρα, όταν είναι παγωμένος, κατακάθεται στο γυαλί.
Το βίντεο δείχνει την αλλαγή στις αθροιστικές καταστάσεις της ύλης.
μπλοκ ελέγχου.
1. Μετά την κατάψυξη, το νερό μετατράπηκε σε πάγο. Έχουν αλλάξει τα μόρια του νερού;
2. Χρησιμοποιήστε ιατρικό αιθέρα σε εσωτερικούς χώρους. Και εξαιτίας αυτού, συνήθως μυρίζουν έντονα εκεί. Ποια είναι η κατάσταση του αιθέρα;
3. Τι συμβαίνει με το σχήμα του υγρού;
4. Πάγος. Ποια είναι η κατάσταση του νερού;
5. Τι συμβαίνει όταν το νερό παγώνει;
Εργασία για το σπίτι.
Απάντησε στις ερωτήσεις:
1. Είναι δυνατόν να γεμίσουμε το μισό όγκο του δοχείου με αέριο; Γιατί;
2. Μπορούν το άζωτο και το οξυγόνο να βρίσκονται σε υγρή κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου;
3. Μπορεί να υπάρχει σε θερμοκρασία δωματίου σε αέρια κατάσταση: σίδηρος και υδράργυρος;
4. Μια παγωμένη χειμωνιάτικη μέρα, σχηματίστηκε ομίχλη πάνω από το ποτάμι. Ποια είναι η κατάσταση της ύλης;
Πιστεύουμε ότι η ύλη έχει τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν τουλάχιστον δεκαπέντε από αυτές και ο κατάλογος αυτών των πολιτειών συνεχίζει να αυξάνεται καθημερινά. Αυτά είναι: άμορφο στερεό, στερεό, νετρόνιο, πλάσμα κουάρκ-γλουονίου, ισχυρά συμμετρική ύλη, ασθενώς συμμετρική ύλη, συμπύκνωμα φερμιονίου, συμπύκνωμα Bose-Einstein και περίεργη ύλη.
Κατάσταση συγκέντρωσης- κατάσταση της ύλης που χαρακτηρίζεται από ορισμένες ποιοτικές ιδιότητες: ικανότητα ή αδυναμία διατήρησης όγκου και σχήματος, παρουσία ή απουσία τάξης μεγάλης και μικρής εμβέλειας και άλλα. Μια αλλαγή στην κατάσταση συσσωμάτωσης μπορεί να συνοδεύεται από μια απότομη αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια, την εντροπία, την πυκνότητα και άλλα βασικά φυσικές ιδιότητες.
Υπάρχουν τρεις κύριες καταστάσεις συσσωμάτωσης: στερεά, υγρά και αέρια. Μερικές φορές δεν είναι απολύτως σωστό να ταξινομηθεί το πλάσμα ως κατάσταση συσσωμάτωσης. Υπάρχουν και άλλες καταστάσεις συσσωμάτωσης, για παράδειγμα, υγροί κρύσταλλοι ή συμπύκνωμα Bose-Einstein. Οι αλλαγές στην κατάσταση συσσωμάτωσης είναι θερμοδυναμικές διεργασίες που ονομάζονται μεταβάσεις φάσης. Διακρίνονται οι ακόλουθες ποικιλίες: από στερεό σε υγρό - τήξη. από υγρό σε αέριο - εξάτμιση και βρασμό. από στερεό σε αέριο - εξάχνωση. από αέριο σε υγρό ή στερεό - συμπύκνωση. από υγρό σε στερεό - κρυστάλλωση. Διακριτικό χαρακτηριστικόείναι η απουσία ενός αιχμηρού ορίου της μετάβασης στην κατάσταση πλάσματος.
Οι ορισμοί των συνολικών καταστάσεων δεν είναι πάντα αυστηροί. Έτσι, υπάρχουν άμορφα σώματα που διατηρούν τη δομή ενός υγρού και έχουν μικρή ρευστότητα και την ικανότητα να διατηρούν το σχήμα τους. Οι υγροί κρύσταλλοι είναι ρευστοί, αλλά ταυτόχρονα έχουν ορισμένες ιδιότητες στερεών, ειδικότερα, μπορούν να πολώσουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που περνά μέσα από αυτά. Για περιγραφή διαφορετικά κράτηστη φυσική, χρησιμοποιείται μια ευρύτερη έννοια της θερμοδυναμικής φάσης. Τα φαινόμενα που περιγράφουν μεταβάσεις από τη μια φάση στην άλλη ονομάζονται κρίσιμα φαινόμενα.
Η αθροιστική κατάσταση μιας ουσίας εξαρτάται από τις φυσικές συνθήκες στις οποίες βρίσκεται, κυρίως από τη θερμοκρασία και την πίεση. Η καθοριστική ποσότητα είναι ο λόγος της μέσης δυναμικής ενέργειας της αλληλεπίδρασης των μορίων προς τη μέση κινητική τους ενέργεια. Έτσι, για ένα στερεό σώμα ο λόγος αυτός είναι μεγαλύτερος από 1, για τα αέρια είναι μικρότερος από 1 και για τα υγρά είναι περίπου ίσος με 1. Η μετάβαση από τη μια κατάσταση συσσωμάτωσης μιας ουσίας σε μια άλλη συνοδεύεται από μια απότομη αλλαγή την τιμή αυτής της αναλογίας, που σχετίζεται με μια απότομη αλλαγή στις διαμοριακές αποστάσεις και τις διαμοριακές αλληλεπιδράσεις. Στα αέρια, οι διαμοριακές αποστάσεις είναι μεγάλες, τα μόρια σχεδόν δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και κινούνται σχεδόν ελεύθερα, γεμίζοντας ολόκληρο τον όγκο. Στα υγρά και τα στερεά - συμπυκνωμένα μέσα - εντοπίζονται σημαντικά μόρια (άτομα). πιο στενός φίλοςμεταξύ τους και αλληλεπιδρούν πιο έντονα.
Αυτό οδηγεί στη διατήρηση των υγρών και των στερεών του όγκου τους. Ωστόσο, η φύση της κίνησης των μορίων σε στερεά και υγρά είναι διαφορετική, γεγονός που εξηγεί τη διαφορά στη δομή και τις ιδιότητές τους.
Στα στερεά σε κρυσταλλική κατάσταση, τα άτομα δονούνται μόνο κοντά στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος. χαρακτηρίζεται η δομή αυτών των σωμάτων υψηλό βαθμότάξη - τάξη μεγάλης και μικρής εμβέλειας. Η θερμική κίνηση των μορίων (ατόμων) ενός υγρού είναι ένας συνδυασμός μικρών διακυμάνσεων γύρω από τις θέσεις ισορροπίας και συχνών αλμάτων από τη μια θέση ισορροπίας στην άλλη. Τα τελευταία καθορίζουν την ύπαρξη σε υγρά μόνο μικρής εμβέλειας στη διάταξη των σωματιδίων, καθώς και την εγγενή κινητικότητα και ρευστότητά τους.
ΕΝΑ. Στερεός- μια κατάσταση που χαρακτηρίζεται από την ικανότητα διατήρησης όγκου και σχήματος. Τα άτομα ενός στερεού σώματος κάνουν μόνο μικρές ταλαντώσεις γύρω από την κατάσταση ισορροπίας. Υπάρχει παραγγελία τόσο μεγάλης όσο και μικρής εμβέλειας.
σι. Υγρό- κατάσταση της ύλης στην οποία έχει χαμηλή συμπιεστότητα, δηλαδή διατηρεί καλά τον όγκο του, αλλά δεν μπορεί να διατηρήσει το σχήμα του. Το υγρό παίρνει εύκολα το σχήμα του δοχείου στο οποίο τοποθετείται. Τα άτομα ή τα μόρια ενός υγρού δονούνται κοντά στην κατάσταση ισορροπίας, κλειδωμένα από άλλα άτομα και συχνά πηδούν σε άλλα ελεύθερα μέρη. Υπάρχει μόνο παραγγελία μικρής εμβέλειας.
Τήξη- αυτή είναι η μετάβαση μιας ουσίας από μια στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης (βλέπε Συγκεντρωτικές καταστάσεις της ύλης) σε μια υγρή. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει όταν θερμαίνεται, όταν μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας +Q μεταδίδεται στο σώμα. Για παράδειγμα, ο μεταλλικός μόλυβδος χαμηλής τήξης περνά από στερεά σε υγρή κατάσταση εάν θερμανθεί σε θερμοκρασία 327 ° C. Ο μόλυβδος λιώνει εύκολα σε μια σόμπα αερίου, για παράδειγμα, σε ένα κουτάλι από ανοξείδωτο χάλυβα (είναι γνωστό ότι η θερμοκρασία της φλόγας καυστήρας αερίου- 600-850°C, και το σημείο τήξης του χάλυβα - 1300-1500°C).
Εάν, κατά την τήξη του μολύβδου, μετρηθεί η θερμοκρασία του, τότε μπορεί να διαπιστωθεί ότι στην αρχή αυξάνεται σταδιακά, αλλά μετά από μια ορισμένη στιγμή παραμένει σταθερή, παρά την περαιτέρω θέρμανση. Αυτή η στιγμή αντιστοιχεί στο λιώσιμο. Η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή μέχρι να λιώσει όλος ο μόλυβδος και μόνο τότε αρχίζει να ανεβαίνει ξανά. Όταν ο υγρός μόλυβδος ψύχεται, παρατηρείται το αντίθετο: η θερμοκρασία πέφτει μέχρι να αρχίσει η στερεοποίηση και παραμένει σταθερή όλη την ώρα έως ότου ο μόλυβδος περάσει στη στερεά φάση και μετά μειώνεται ξανά.
Όλες οι καθαρές ουσίες συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο. Η σταθερότητα της θερμοκρασίας κατά την τήξη έχει μεγάλη πρακτική αξία, γιατί σας επιτρέπει να βαθμονομείτε θερμόμετρα, να δημιουργείτε ασφάλειες και δείκτες που λιώνουν σε αυστηρά καθορισμένη θερμοκρασία.
Τα άτομα σε έναν κρύσταλλο δονούνται γύρω από τις θέσεις ισορροπίας τους. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, το πλάτος της ταλάντωσης αυξάνεται και φτάνει σε μια ορισμένη κρίσιμη τιμή, μετά την οποία το κρυσταλλικό πλέγμα καταστρέφεται. Αυτό απαιτεί επιπλέον θερμική ενέργεια, επομένως, κατά τη διαδικασία τήξης, η θερμοκρασία δεν αυξάνεται, αν και η θερμότητα συνεχίζει να ρέει.
Το σημείο τήξης μιας ουσίας εξαρτάται από την πίεση. Για ουσίες των οποίων ο όγκος αυξάνεται κατά τη διάρκεια της τήξης (και η συντριπτική τους πλειονότητα), η αύξηση της πίεσης αυξάνει το σημείο τήξης και αντίστροφα. Στο νερό, ο όγκος μειώνεται κατά τη διάρκεια της τήξης (επομένως, όταν παγώνει, το νερό σπάει τους σωλήνες) και όταν αυξάνεται η πίεση, ο πάγος λιώνει σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Το βισμούθιο, το γάλλιο και ορισμένες ποιότητες χυτοσιδήρου συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο.
V. Αέριο- μια κατάσταση που χαρακτηρίζεται από καλή συμπιεστότητα, την έλλειψη ικανότητας διατήρησης τόσο του όγκου όσο και του σχήματος. Το αέριο τείνει να καταλαμβάνει ολόκληρο τον όγκο που του παρέχεται. Τα άτομα ή τα μόρια ενός αερίου συμπεριφέρονται σχετικά ελεύθερα, οι αποστάσεις μεταξύ τους είναι πολύ μεγαλύτερες από το μέγεθός τους.
Το πλάσμα, που συχνά αναφέρεται ως κατάσταση συσσωμάτωσης της ύλης, διαφέρει από το αέριο σε υψηλό βαθμό ιονισμού των ατόμων. Τα περισσότερα απόΗ βαρυονική ύλη (κατά μάζα περίπου 99,9%) στο Σύμπαν βρίσκεται σε κατάσταση πλάσματος.
ζ. Γ υπερκρίσιμο υγρό- Εμφανίζεται όταν η θερμοκρασία και η πίεση ανεβαίνουν σε κρίσιμο σημείο, όπου η πυκνότητα του αερίου συγκρίνεται με την πυκνότητα του υγρού. Σε αυτή την περίπτωση, το όριο μεταξύ της υγρής και της αέριας φάσης εξαφανίζεται. Το υπερκρίσιμο ρευστό έχει εξαιρετικά υψηλή διαλυτική ισχύ.
ρε. Συμπύκνωμα Bose-Einstein- λαμβάνεται με ψύξη του αερίου Bose σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν. Ως αποτέλεσμα, ορισμένα από τα άτομα βρίσκονται σε κατάσταση με αυστηρά μηδενική ενέργεια (δηλαδή στη χαμηλότερη δυνατή κβαντική κατάσταση). Το συμπύκνωμα Bose-Einstein παρουσιάζει μια σειρά από κβαντικές ιδιότητες όπως η υπερρευστότητα και ο συντονισμός Fischbach.
μι. Φερμιονικό συμπύκνωμα- είναι μια συμπύκνωση Bose στον τρόπο λειτουργίας BCS των "ατομικών ζευγών Cooper" σε αέρια που αποτελούνται από άτομα φερμιονίου. (Σε αντίθεση με τον παραδοσιακό τρόπο συμπύκνωσης σύνθετων μποζονίων Bose-Einstein).
Τέτοια φερμιονικά ατομικά συμπυκνώματα είναι «συγγενείς» υπεραγωγών, αλλά με κρίσιμη θερμοκρασία της τάξης της θερμοκρασίας δωματίου και άνω.
Εκφυλισμένη ύλη - Αέριο Fermi 1ο στάδιο Εκφυλισμένο αέριο ηλεκτρονίων, που παρατηρείται σε λευκούς νάνους, παίζει σημαντικός ρόλοςστην εξέλιξη των άστρων. Το 2ο στάδιο είναι η κατάσταση νετρονίων όπου η ύλη διέρχεται υπό εξαιρετικά υψηλή πίεση, η οποία είναι αδύνατη ακόμα στο εργαστήριο, αλλά υπάρχει μέσα σε αστέρια νετρονίων. Κατά τη μετάβαση στην κατάσταση νετρονίων, τα ηλεκτρόνια της ύλης αλληλεπιδρούν με πρωτόνια και μετατρέπονται σε νετρόνια. Ως αποτέλεσμα, η ύλη στην κατάσταση νετρονίων αποτελείται εξ ολοκλήρου από νετρόνια και έχει πυκνότητα της τάξης των πυρηνικών. Η θερμοκρασία της ουσίας σε αυτή την περίπτωση δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή (σε ισοδύναμο ενέργειας, όχι περισσότερο από εκατό MeV).
Με έντονη αύξηση της θερμοκρασίας (εκατοντάδες MeV και άνω), στην κατάσταση νετρονίων, αρχίζουν να γεννιούνται και να εκμηδενίζονται διάφορα μεσόνια. Με μια περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας, εμφανίζεται αποσύνθεση και η ύλη περνά στην κατάσταση πλάσματος κουάρκ-γλουονίου. Δεν αποτελείται πλέον από αδρόνια, αλλά από κουάρκ και γκλουόνια που γεννιούνται και εξαφανίζονται συνεχώς. Ίσως η αποκλιμάκωση συμβαίνει σε δύο στάδια.
Με μια περαιτέρω απεριόριστη αύξηση της πίεσης χωρίς αύξηση της θερμοκρασίας, η ουσία καταρρέει μαύρη τρύπα.
Με ταυτόχρονη αύξηση τόσο της πίεσης όσο και της θερμοκρασίας, άλλα σωματίδια προστίθενται σε κουάρκ και γκλουόνια. Τι συμβαίνει με την ύλη, τον χώρο και τον χρόνο σε θερμοκρασίες κοντά στη θερμοκρασία Planck είναι ακόμα άγνωστο.
Άλλα κράτη
Κατά τη βαθιά ψύξη, ορισμένες (σε καμία περίπτωση όλες) ουσίες περνούν σε υπεραγώγιμη ή υπερρευστή κατάσταση. Αυτές οι καταστάσεις, φυσικά, είναι ξεχωριστές θερμοδυναμικές φάσεις, αλλά δύσκολα αξίζουν να ονομάζονται νέες συγκεντρωτικές καταστάσεις ύλης λόγω της μη καθολικότητας τους.
Οι ανομοιογενείς ουσίες όπως πάστες, πηκτώματα, εναιωρήματα, αερολύματα κ.λπ., που υπό ορισμένες συνθήκες παρουσιάζουν τις ιδιότητες τόσο στερεών όσο και υγρών, ακόμη και αερίων, ταξινομούνται συνήθως ως διασπαρμένα υλικά και όχι σε συγκεκριμένες αθροιστικές καταστάσεις ύλης.
Εισαγωγή
1. Αθροιστική κατάσταση ύλης - αέριο
2. Αθροιστική κατάσταση ύλης - υγρό
3. Αθροιστική κατάσταση ύλης - στερεά
4. Η τέταρτη κατάσταση της ύλης είναι το πλάσμα
συμπέρασμα
Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας
Εισαγωγή
Όπως γνωρίζετε, πολλές ουσίες στη φύση μπορεί να είναι σε τρεις καταστάσεις: στερεές, υγρές και αέριες.
Η αλληλεπίδραση των σωματιδίων της ύλης σε στερεά κατάσταση είναι πιο έντονη. Η απόσταση μεταξύ των μορίων είναι περίπου ίση με τα δικά τους μεγέθη. Αυτό οδηγεί σε μια αρκετά ισχυρή αλληλεπίδραση, η οποία πρακτικά στερεί από τα σωματίδια την ευκαιρία να κινηθούν: ταλαντώνονται γύρω από μια ορισμένη θέση ισορροπίας. Διατηρούν το σχήμα και τον όγκο τους.
Οι ιδιότητες των υγρών εξηγούνται και από τη δομή τους. Τα σωματίδια ύλης στα υγρά αλληλεπιδρούν λιγότερο έντονα από ότι στα στερεά, και επομένως μπορούν να αλλάξουν τη θέση τους απότομα - τα υγρά δεν διατηρούν το σχήμα τους - είναι ρευστά.
Ένα αέριο είναι μια συλλογή μορίων που κινούνται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Τα αέρια δεν έχουν το δικό τους σχήμα, καταλαμβάνουν όλο τον όγκο που τους παρέχεται και συμπιέζονται εύκολα.
Υπάρχει μια άλλη κατάσταση της ύλης - το πλάσμα.
Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι να εξετάσει τις υπάρχουσες συγκεντρωτικές καταστάσεις της ύλης, να εντοπίσει όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.
Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να εκτελέσετε και να λάβετε υπόψη τις ακόλουθες συγκεντρωτικές καταστάσεις:
2. υγρά
3. στερεά
3. Αθροιστική κατάσταση ύλης - στερεά
Στερεός,μία από τις τέσσερις καταστάσεις συσσωμάτωσης της ύλης, η οποία διαφέρει από άλλες καταστάσεις συσσωμάτωσης (υγρά, αέρια, πλάσματα) σταθερότητα σχήματος και χαρακτήρα θερμική κίνησηάτομα που κάνουν μικρές δονήσεις γύρω από τις θέσεις ισορροπίας. Μαζί με την κρυσταλλική κατάσταση του T. t., υπάρχει μια άμορφη κατάσταση, συμπεριλαμβανομένης της υαλώδους κατάστασης. Οι κρύσταλλοι χαρακτηρίζονται από σειρά μεγάλης εμβέλειας στη διάταξη των ατόμων. Δεν υπάρχει τάξη μεγάλης εμβέλειας στα άμορφα σώματα.
Κατάσταση συγκέντρωσης- αυτή είναι μια κατάσταση της ύλης σε ένα ορισμένο εύρος θερμοκρασιών και πιέσεων, που χαρακτηρίζεται από ιδιότητες: την ικανότητα (στερεό) ή ανικανότητα (υγρό, αέριο) να διατηρεί τον όγκο και το σχήμα. η παρουσία ή η απουσία μεγάλης εμβέλειας (στερεής) ή μικρής εμβέλειας (υγρής) τάξης και άλλων ιδιοτήτων.
Μια ουσία μπορεί να βρίσκεται σε τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης: στερεή, υγρή ή αέρια, επί του παρόντος διακρίνεται μια πρόσθετη (ιονική) κατάσταση πλάσματος.
ΣΕ αεριώδηςκατάσταση, η απόσταση μεταξύ των ατόμων και των μορίων μιας ουσίας είναι μεγάλη, οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι μικρές και τα σωματίδια, που κινούνται τυχαία στο χώρο, έχουν μεγάλη κινητική ενέργεια που υπερβαίνει τη δυναμική ενέργεια. Το υλικό σε αέρια κατάσταση δεν έχει ούτε το σχήμα ούτε τον όγκο του. Το αέριο γεμίζει όλο τον διαθέσιμο χώρο. Αυτή η κατάσταση είναι χαρακτηριστική για ουσίες με χαμηλή πυκνότητα.
ΣΕ υγρόκατάσταση, διατηρείται μόνο η μικρής εμβέλειας σειρά ατόμων ή μορίων, όταν ξεχωριστά τμήματα με διατεταγμένη διάταξη ατόμων εμφανίζονται περιοδικά στον όγκο μιας ουσίας, αλλά δεν υπάρχει επίσης αμοιβαίος προσανατολισμός αυτών των τμημάτων. Η σειρά μικρής εμβέλειας είναι ασταθής και μπορεί είτε να εξαφανιστεί είτε να επανεμφανιστεί υπό τη δράση των θερμικών δονήσεων των ατόμων. Τα υγρά μόρια δεν έχουν ορισμένη θέση, και ταυτόχρονα δεν έχουν πλήρη ελευθερία κινήσεων. Το υλικό σε υγρή κατάσταση δεν έχει το δικό του σχήμα, διατηρεί μόνο όγκο. Το υγρό μπορεί να καταλάβει μόνο ένα μέρος του όγκου του δοχείου, αλλά να ρέει ελεύθερα σε ολόκληρη την επιφάνεια του δοχείου. Η υγρή κατάσταση θεωρείται συνήθως ενδιάμεση μεταξύ ενός στερεού και ενός αερίου.
ΣΕ στερεόςουσία, η σειρά διάταξης των ατόμων γίνεται αυστηρά καθορισμένη, τακτικά διατεταγμένη, οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης των σωματιδίων εξισορροπούνται αμοιβαία, έτσι τα σώματα διατηρούν το σχήμα και τον όγκο τους. Η τακτικά διατεταγμένη διάταξη των ατόμων στο διάστημα χαρακτηρίζει την κρυσταλλική κατάσταση, τα άτομα σχηματίζουν ένα κρυσταλλικό πλέγμα.
Τα στερεά έχουν άμορφη ή κρυσταλλική δομή. Για άμορφοςΤα σώματα χαρακτηρίζονται μόνο από μια σειρά μικρής εμβέλειας στη διάταξη των ατόμων ή των μορίων, μια χαοτική διάταξη ατόμων, μορίων ή ιόντων στο χώρο. Παραδείγματα άμορφων σωμάτων είναι το γυαλί, το pitch, pitch, που εξωτερικά βρίσκονται σε στερεή κατάσταση, αν και στην πραγματικότητα ρέουν αργά σαν υγρό. Τα άμορφα σώματα, σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά, δεν έχουν καθορισμένο σημείο τήξης. Τα άμορφα σώματα καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ κρυσταλλικών στερεών και υγρών.
Τα περισσότερα στερεά έχουν κρυστάλλινοςμια δομή που διακρίνεται από μια διατεταγμένη διάταξη ατόμων ή μορίων στο χώρο. Η κρυσταλλική δομή χαρακτηρίζεται από μια σειρά μεγάλης εμβέλειας, όταν τα στοιχεία της δομής επαναλαμβάνονται περιοδικά. δεν υπάρχει τέτοια τακτική επανάληψη στη σειρά μικρής εμβέλειας. χαρακτηριστικό στοιχείο κρυσταλλικό σώμαείναι η ικανότητα διατήρησης του σχήματος. Ένα σημάδι ενός ιδανικού κρυστάλλου, το μοντέλο του οποίου είναι ένα χωρικό πλέγμα, είναι η ιδιότητα της συμμετρίας. Η συμμετρία αναφέρεται στη θεωρητική ικανότητα κρυσταλλικού πλέγματοςενός άκαμπτου σώματος που πρέπει να συνδυαστεί με τον εαυτό του όταν τα σημεία του αντικατοπτρίζονται από ένα ορισμένο επίπεδο, που ονομάζεται επίπεδο συμμετρίας. Συμμετρία εξωτερική μορφήαντανακλά τη συμμετρία εσωτερική δομήκρύσταλλο. Για παράδειγμα, όλα τα μέταλλα έχουν κρυσταλλική δομή, τα οποία χαρακτηρίζονται από δύο τύπους συμμετρίας: την κυβική και την εξαγωνική.
Σε άμορφες δομές με διαταραγμένη κατανομή ατόμων, οι ιδιότητες της ουσίας είναι ίδιες σε διαφορετικές κατευθύνσεις, δηλαδή οι υαλώδεις (άμορφες) ουσίες είναι ισότροπες.
Όλοι οι κρύσταλλοι χαρακτηρίζονται από ανισοτροπία. Στους κρυστάλλους, οι αποστάσεις μεταξύ των ατόμων ταξινομούνται, αλλά ο βαθμός τάξης μπορεί να είναι διαφορετικός σε διαφορετικές κατευθύνσεις, γεγονός που οδηγεί σε διαφορά στις ιδιότητες της κρυσταλλικής ουσίας σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Η εξάρτηση των ιδιοτήτων μιας κρυσταλλικής ουσίας από την κατεύθυνση στο πλέγμα της ονομάζεται ανισοτροπίαιδιότητες. Η ανισοτροπία εκδηλώνεται κατά τη μέτρηση τόσο των φυσικών όσο και των μηχανικών και άλλων χαρακτηριστικών. Υπάρχουν ιδιότητες (πυκνότητα, θερμοχωρητικότητα) που δεν εξαρτώνται από την κατεύθυνση στον κρύσταλλο. Τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά εξαρτώνται από την επιλογή κατεύθυνσης.
Είναι δυνατό να μετρηθούν οι ιδιότητες αντικειμένων που έχουν ορισμένο όγκο υλικού: μεγέθη - από λίγα χιλιοστά έως δεκάδες εκατοστά. Αυτά τα αντικείμενα με δομή πανομοιότυπη με την κρυσταλλική κυψέλη ονομάζονται μονοκρυστάλλοι.
Η ανισοτροπία των ιδιοτήτων εκδηλώνεται σε μονοκρυστάλλους και πρακτικά απουσιάζει σε μια πολυκρυσταλλική ουσία που αποτελείται από πολλούς μικρούς τυχαία προσανατολισμένους κρυστάλλους. Επομένως, οι πολυκρυσταλλικές ουσίες ονομάζονται οιονεί ισότροπες.
Η κρυστάλλωση των πολυμερών, των οποίων τα μόρια μπορούν να διευθετηθούν με τάξη με το σχηματισμό υπερμοριακών δομών με τη μορφή δεσμίδων, πηνίων (σφαιριδίων), ινιδίων κ.λπ., λαμβάνει χώρα σε ένα ορισμένο εύρος θερμοκρασίας. πολύπλοκη δομήτα μόρια και τα συσσωματώματά τους καθορίζουν την ειδική συμπεριφορά των πολυμερών κατά τη θέρμανση. Δεν μπορούν να πάνε υγρή κατάστασημε χαμηλό ιξώδες, δεν έχουν αέρια κατάσταση. Σε στερεά μορφή, τα πολυμερή μπορεί να είναι σε υαλώδεις, εξαιρετικά ελαστικές και παχύρρευστες καταστάσεις. Τα πολυμερή με γραμμικά ή διακλαδισμένα μόρια μπορούν να αλλάξουν από τη μια κατάσταση στην άλλη με μια αλλαγή στη θερμοκρασία, η οποία εκδηλώνεται στη διαδικασία παραμόρφωσης του πολυμερούς. Στο σχ. Το σχήμα 9 δείχνει την εξάρτηση της παραμόρφωσης από τη θερμοκρασία.
Ρύζι. 9 Θερμομηχανική καμπύλη άμορφου πολυμερούς: tγ , tΤ, t p - θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού, ρευστότητα και έναρξη χημικής αποσύνθεσης, αντίστοιχα. I - III - ζώνες υαλώδους, εξαιρετικά ελαστικής και παχύρρευστης κατάστασης, αντίστοιχα. Δ μεγάλο- παραμόρφωση.
Η χωρική δομή της διάταξης των μορίων καθορίζει μόνο τη υαλώδη κατάσταση του πολυμερούς. Στο χαμηλές θερμοκρασίεςόλα τα πολυμερή παραμορφώνονται ελαστικά (Εικ. 9, ζώνη Ι). Πάνω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού tγ ένα άμορφο πολυμερές με γραμμική δομή περνά σε εξαιρετικά ελαστική κατάσταση ( ζώνη II), και η παραμόρφωσή του στις υαλώδεις και εξαιρετικά ελαστικές καταστάσεις είναι αναστρέψιμη. Θέρμανση πάνω από το σημείο ροής t t μετατρέπει το πολυμερές σε παχύρρευστη κατάσταση ( ζώνη III). Η παραμόρφωση του πολυμερούς στην παχύρρευστη κατάσταση είναι μη αναστρέψιμη. Ένα άμορφο πολυμερές με χωρική (δικτυακή, διασυνδεδεμένη) δομή δεν έχει ιξώδη κατάσταση, η περιοχή θερμοκρασίας της εξαιρετικά ελαστικής κατάστασης διαστέλλεται στη θερμοκρασία αποσύνθεσης του πολυμερούς t R. Αυτή η συμπεριφορά είναι χαρακτηριστική για υλικά τύπου καουτσούκ.
Η θερμοκρασία μιας ουσίας σε οποιαδήποτε αθροιστική κατάσταση χαρακτηρίζει τη μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων της (άτομα και μόρια). Αυτά τα σωματίδια στα σώματα έχουν κυρίως κινητική ενέργεια ταλαντευτικές κινήσειςσε σχέση με το κέντρο ισορροπίας, όπου η ενέργεια είναι ελάχιστη. Όταν επιτευχθεί μια ορισμένη κρίσιμη θερμοκρασία, το στερεό υλικό χάνει τη δύναμή του (σταθερότητα) και λιώνει και το υγρό μετατρέπεται σε ατμό: βράζει και εξατμίζεται. Αυτά τα κρίσιμες θερμοκρασίεςείναι τα σημεία τήξης και βρασμού.
Όταν ένα κρυσταλλικό υλικό θερμαίνεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, τα μόρια κινούνται τόσο έντονα που οι άκαμπτοι δεσμοί στο πολυμερές σπάνε και οι κρύσταλλοι καταστρέφονται - περνούν σε υγρή κατάσταση. Η θερμοκρασία στην οποία οι κρύσταλλοι και το υγρό βρίσκονται σε ισορροπία ονομάζεται σημείο τήξης του κρυστάλλου ή σημείο στερεοποίησης του υγρού. Για το ιώδιο, αυτή η θερμοκρασία είναι 114 o C.
Κάθε χημικό στοιχείοέχει το δικό του σημείο τήξης t pl διαχωρίζοντας την ύπαρξη ενός στερεού και ενός υγρού, και το σημείο βρασμού t kip, που αντιστοιχεί στη μετάβαση του υγρού σε αέριο. Σε αυτές τις θερμοκρασίες, οι ουσίες βρίσκονται σε θερμοδυναμική ισορροπία. Μια αλλαγή στην κατάσταση συσσωμάτωσης μπορεί να συνοδεύεται από μια αλλαγή που μοιάζει με άλμα στην ελεύθερη ενέργεια, την εντροπία, την πυκνότητα και άλλες. φυσικές ποσότητες.
Για να περιγράψετε τις διάφορες καταστάσεις σε η φυσική χρησιμοποιεί μια ευρύτερη έννοιαθερμοδυναμική φάση. Τα φαινόμενα που περιγράφουν μεταβάσεις από τη μια φάση στην άλλη ονομάζονται κρίσιμα.
Όταν θερμαίνονται, οι ουσίες υφίστανται μετασχηματισμούς φάσης. Όταν λιώσει (1083 o C), ο χαλκός μετατρέπεται σε υγρό στο οποίο τα άτομα έχουν τάξη μικρής εμβέλειας. Σε πίεση 1 atm, ο χαλκός βράζει στους 2310 ° C και μετατρέπεται σε αέριο χαλκό με τυχαία διατεταγμένα άτομα χαλκού. Στο σημείο τήξης, οι πιέσεις των κορεσμένων ατμών του κρυστάλλου και του υγρού είναι ίσες.
Το υλικό στο σύνολό του είναι ένα σύστημα.
Σύστημα- μια ομάδα ουσιών σε συνδυασμό φυσικός,χημικές ή μηχανικές αλληλεπιδράσεις. φάσηονομάζεται ομοιογενές τμήμα του συστήματος, διαχωρισμένο από άλλα μέρη φυσικές διεπαφές (στο χυτοσίδηρο: γραφίτης + κόκκοι σιδήρου· στο παγωμένο νερό: πάγος + νερό).Συστατικάτα συστήματα είναι διαφορετικές φάσεις που σχηματίζονται αυτό το σύστημα. Εξαρτήματα συστήματος- πρόκειται για ουσίες που αποτελούν όλες τις φάσεις (συστατικά) ενός δεδομένου συστήματος.
Τα υλικά που αποτελούνται από δύο ή περισσότερες φάσεις είναι διασκορπισμένοισυστήματα. Τα συστήματα διασποράς χωρίζονται σε διαλύματα, των οποίων η συμπεριφορά μοιάζει με τη συμπεριφορά των υγρών, και σε πηκτώματα με τις χαρακτηριστικές ιδιότητες των στερεών. Στα διαλύματα, το μέσο διασποράς στο οποίο κατανέμεται η ουσία είναι υγρό, ενώ στα πηκτώματα κυριαρχεί η στερεά φάση. Τα τζελ είναι ημι-κρυσταλλικό μέταλλο, σκυρόδεμα, διάλυμα ζελατίνης σε νερό σε χαμηλή θερμοκρασία (σε υψηλή θερμοκρασία, η ζελατίνη μετατρέπεται σε κολλοειδές διάλυμα). Ένα υδρόλυμα είναι μια διασπορά στο νερό, ένα αεροζόλ είναι μια διασπορά στον αέρα.
Διαγράμματα κατάστασης.
Σε ένα θερμοδυναμικό σύστημα, κάθε φάση χαρακτηρίζεται από παραμέτρους όπως η θερμοκρασία Τ, συγκέντρωση Μεκαι πίεση R. Για την περιγραφή των μετασχηματισμών φάσης, χρησιμοποιείται ένα μοναδικό ενεργειακό χαρακτηριστικό - η ελεύθερη ενέργεια Gibbs ΔG(θερμοδυναμικό δυναμικό).
Η θερμοδυναμική στην περιγραφή των μετασχηματισμών περιορίζεται στην εξέταση της κατάστασης ισορροπίας. κατάσταση ισορροπίαςΤο θερμοδυναμικό σύστημα χαρακτηρίζεται από την αμετάβλητη των θερμοδυναμικών παραμέτρων (θερμοκρασία και συγκέντρωση, όπως στην τεχνολογική επεξεργασία R= const) στο χρόνο και την απουσία ροών ενέργειας και ύλης σε αυτόν - με τη σταθερότητα των εξωτερικών συνθηκών. Ισορροπία φάσης- κατάσταση ισορροπίας ενός θερμοδυναμικού συστήματος που αποτελείται από δύο ή περισσότεροφάσεις.
Για τη μαθηματική περιγραφή των συνθηκών ισορροπίας του συστήματος υπάρχει κανόνας φάσηςπου δόθηκε από τον Γκιμπς. Συνδέει τον αριθμό των φάσεων (F) και των στοιχείων (K) σε ένα σύστημα ισορροπίας με τη διακύμανση του συστήματος, δηλαδή τον αριθμό των θερμοδυναμικών βαθμών ελευθερίας (C).
Ο αριθμός των θερμοδυναμικών βαθμών ελευθερίας (διακύμανση) ενός συστήματος είναι ο αριθμός των ανεξάρτητων μεταβλητών ως εσωτερικές ( χημική σύνθεσηφάσεις), και εξωτερικές (θερμοκρασία), στις οποίες μπορούν να δοθούν διάφορες αυθαίρετες (σε ορισμένο διάστημα) τιμές ώστε να μην εμφανίζονται νέες φάσεις και να μην εξαφανίζονται οι παλιές φάσεις.
Εξίσωση κανόνα φάσης Gibbs:
C \u003d K - F + 1.
Σύμφωνα με αυτόν τον κανόνα, σε ένα σύστημα δύο συστατικών (K = 2), είναι δυνατοί οι ακόλουθοι βαθμοί ελευθερίας:
Για μονοφασική κατάσταση (F = 1) C = 2, δηλαδή, μπορείτε να αλλάξετε τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση.
Για μια κατάσταση δύο φάσεων (F = 2) C = 1, δηλαδή, μπορείτε να αλλάξετε μόνο ένα εξωτερική παράμετρος(για παράδειγμα, θερμοκρασία).
Για μια κατάσταση τριών φάσεων, ο αριθμός των βαθμών ελευθερίας είναι μηδέν, δηλ. είναι αδύνατο να αλλάξει η θερμοκρασία χωρίς να διαταραχθεί η ισορροπία στο σύστημα (το σύστημα είναι αμετάβλητο).
Για παράδειγμα, για ένα καθαρό μέταλλο (K = 1) κατά την κρυστάλλωση, όταν υπάρχουν δύο φάσεις (F = 2), ο αριθμός των βαθμών ελευθερίας είναι μηδέν. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία κρυστάλλωσης δεν μπορεί να αλλάξει μέχρι να τελειώσει η διαδικασία και να παραμείνει μία φάση - ένας στερεός κρύσταλλος. Μετά το τέλος της κρυστάλλωσης (F = 1), ο αριθμός των βαθμών ελευθερίας είναι 1, ώστε να μπορείτε να αλλάξετε τη θερμοκρασία, δηλ. ψύξη στερεόςχωρίς να σπάσει την ισορροπία.
Η συμπεριφορά των συστημάτων ανάλογα με τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση περιγράφεται από ένα διάγραμμα κατάστασης. Το διάγραμμα κατάστασης του νερού είναι ένα σύστημα με ένα συστατικό H 2 O, επομένως μεγαλύτερος αριθμόςυπάρχουν τρεις φάσεις που μπορούν ταυτόχρονα να βρίσκονται σε ισορροπία (Εικ. 10). Αυτές οι τρεις φάσεις είναι υγρό, πάγος, ατμός. Ο αριθμός των βαθμών ελευθερίας σε αυτή την περίπτωση είναι ίσος με μηδέν, δηλ. είναι αδύνατο να αλλάξει ούτε η πίεση ούτε η θερμοκρασία, ώστε να μην εξαφανιστεί καμία από τις φάσεις. κανονικός πάγος, υγρό νερόκαι οι υδρατμοί μπορούν να υπάρχουν σε ισορροπία ταυτόχρονα μόνο σε πίεση 0,61 kPa και θερμοκρασία 0,0075°C. Το σημείο όπου συνυπάρχουν οι τρεις φάσεις ονομάζεται τριπλό σημείο ( Ο).
Καμπύλη OSδιαχωρίζει τις περιοχές ατμού και υγρού και αντιπροσωπεύει την εξάρτηση της πίεσης των κορεσμένων υδρατμών από τη θερμοκρασία. Η καμπύλη OC δείχνει αυτές τις αλληλένδετες τιμές θερμοκρασίας και πίεσης στις οποίες το υγρό νερό και οι υδρατμοί βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους, επομένως ονομάζεται καμπύλη ισορροπίας υγρού-ατμού ή καμπύλη βρασμού.
Σχήμα 10 Διάγραμμα κατάστασης νερού
Καμπύλη OVδιαχωρίζει την περιοχή του υγρού από την περιοχή του πάγου. Είναι καμπύλη ισορροπίας στερεού-υγρού και ονομάζεται καμπύλη τήξης. Αυτή η καμπύλη δείχνει εκείνα τα αλληλένδετα ζεύγη θερμοκρασιών και πιέσεων στα οποία ο πάγος και το υγρό νερό βρίσκονται σε ισορροπία.
Καμπύλη ΟΑονομάζεται καμπύλη εξάχνωσης και δείχνει τα διασυνδεδεμένα ζεύγη τιμών πίεσης και θερμοκρασίας στα οποία ο πάγος και οι υδρατμοί βρίσκονται σε ισορροπία.
Ένα διάγραμμα κατάστασης είναι ένας οπτικός τρόπος αναπαράστασης των περιοχών ύπαρξης διαφόρων φάσεων ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, όπως η πίεση και η θερμοκρασία. Τα διαγράμματα κατάστασης χρησιμοποιούνται ενεργά στην επιστήμη των υλικών σε διάφορα τεχνολογικά στάδια απόκτησης ενός προϊόντος.
Ένα υγρό διαφέρει από ένα στερεό κρυσταλλικό σώμα από μικρές τιμές ιξώδους (εσωτερική τριβή μορίων) και υψηλές αξίεςρευστότητα (τιμή, αμοιβαίο ιξώδες). Ένα υγρό αποτελείται από πολλά συσσωματώματα μορίων, μέσα στα οποία τα σωματίδια είναι διατεταγμένα με μια συγκεκριμένη σειρά, παρόμοια με τη σειρά των κρυστάλλων. Φύση δομικές μονάδεςκαι η διασωματιδιακή αλληλεπίδραση καθορίζει τις ιδιότητες του υγρού. Υπάρχουν υγρά: μονοατομικά (υγροποιημένα ευγενή αέρια), μοριακά (νερό), ιοντικά (λιωμένα άλατα), μεταλλικά (λιωμένα μέταλλα), υγροί ημιαγωγοί. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένα υγρό δεν είναι μόνο μια κατάσταση συσσωμάτωσης, αλλά και μια θερμοδυναμική (υγρή) φάση.
Οι υγρές ουσίες είναι τις περισσότερες φορές διαλύματα. Λύσηομοιογενής, αλλά όχι χημικά καθαρή ουσία, αποτελείται από μια διαλυμένη ουσία και έναν διαλύτη (παραδείγματα διαλύτη είναι νερό ή οργανικοί διαλύτες: διχλωροαιθάνιο, αλκοόλη, τετραχλωράνθρακας κ.λπ.), επομένως είναι ένα μείγμα ουσιών. Ένα παράδειγμα είναι ένα διάλυμα αλκοόλης σε νερό. Ωστόσο, τα διαλύματα είναι επίσης μείγματα αερίων (για παράδειγμα, αέρα) ή στερεών (κράματα μετάλλων) ουσιών.
Κατά την ψύξη υπό συνθήκες χαμηλού ρυθμού σχηματισμού κέντρων κρυστάλλωσης και ισχυρής αύξησης του ιξώδους, μπορεί να εμφανιστεί μια υαλώδης κατάσταση. Τα ποτήρια είναι ισότροπα σκληρά υλικάπου λαμβάνεται με υπερψύξη τετηγμένων ανόργανων και οργανικών ενώσεων.
Πολλές ουσίες είναι γνωστές των οποίων η μετάβαση από μια κρυσταλλική κατάσταση σε ένα ισότροπο υγρό συμβαίνει μέσω μιας ενδιάμεσης κατάστασης υγρού κρυστάλλου. Είναι χαρακτηριστικό των ουσιών των οποίων τα μόρια έχουν τη μορφή μακριών ράβδων (ράβδων) με ασύμμετρη δομή. Τέτοιες μεταβάσεις φάσης, που συνοδεύονται από θερμικά φαινόμενα, προκαλούν μια απότομη αλλαγή στις μηχανικές, οπτικές, διηλεκτρικές και άλλες ιδιότητες.
υγρούς κρυστάλλους, όπως ένα υγρό, μπορεί να πάρει τη μορφή επιμήκους σταγόνας ή σχήμα αγγείου, να έχει υψηλή ρευστότητα και να μπορεί να συγχωνεύεται. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Οι οπτικές τους ιδιότητες εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από μικρές αλλαγές στις εξωτερικές συνθήκες. Αυτή η δυνατότητα χρησιμοποιείται σε ηλεκτρο-οπτικές συσκευές. Συγκεκριμένα, υγροί κρύσταλλοι χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ηλεκτρονικών ΡΟΛΟΙ ΧΕΙΡΟΣ, οπτικός εξοπλισμός κ.λπ.
Μεταξύ των κύριων καταστάσεων συσσώρευσης είναι πλάσμα αίματος- μερικώς ή πλήρως ιονισμένο αέριο. Σύμφωνα με τη μέθοδο σχηματισμού, διακρίνονται δύο τύποι πλάσματος: το θερμικό, το οποίο εμφανίζεται όταν ένα αέριο θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίεςκαι αέρια, που σχηματίζονται κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις σε ένα αέριο μέσο.
Οι χημικές διεργασίες πλάσματος έχουν πάρει σταθερή θέση σε διάφορους κλάδους της τεχνολογίας. Χρησιμοποιούνται για την κοπή και τη συγκόλληση πυρίμαχων μετάλλων, τη σύνθεση διαφόρων ουσιών, χρησιμοποιούν ευρέως πηγές φωτός πλάσματος και τη χρήση πλάσματος σε θερμοπυρηνικά σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςκαι τα λοιπά.