Halmazállapot

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Halmazállapotnak nevezzük az anyagok mechanikai viselkedésének alapvető kategóriáit.

Tartalomjegyzék 1 Szilárd 2 Folyékony 3 Gáz 4 Plazma 5 Szuperfolyékony 6 Halmazállapot-változás

[szerkesztés] Szilárd

A szilárd anyagoknak (vagy testeknek) meghatározható alakjuk és térfogatuk van. Ellenállást fejtenek ki az alak- és térfogatváltoztatással szemben, ennek megfelelően több tulajdonságuk megállapítható: keménység, szilárdság, szívósság, rugalmasság, hőtágulás. Melegítés hatására általában megpuhulnak, és folyékonnyá válnak. Szerkezetük lehet egykristály, kristályos és amorf. A szilárd anyagokban a molekulák illetve atomok közötti összetartó erő olyan nagy, hogy nem teszi lehetővé az atomok egymáshoz képest történő szabad mozgását, illetve csak korlátozott körülmények között (mikroszkópikus mozgás, rugalmas alakváltozás, roncsolás).

[szerkesztés] Folyékony

A folyékony anyagok, vagyis folyadékok térfogata állandó, ám alakja változó. A tömegvonzásnak engedelmeskedve képesek felvenni a tároló edény alakját. Nyomással általában a térfogatuk csökkenthető, melegítés hatására általában gázzá alakulnak. jellemző tulajdonságaik a viszkozitás, sűrűség. A folyadékokban a molekulák közötti összetartó erő lényegesen kisebb mint a szilárd anyagoknál, és noha az anyaghalmazt összetartja, de lehetővé teszi a molekulák egymáshoz képest történő makroszkópikus, szabad mozgását.

[szerkesztés] Gáz

A gázoknak, másnéven légnemű anyagoknak sem meghatározott alakjuk, sem meghatározott térfogatuk sincs, a rendelkezésre álló térfogat egyenletes kitöltésére törekszenek. Gázok esetében a molekulák között nincs összetartó erő, így a molekulák teljesen szabadon mozoghatnak.

[szerkesztés] Plazma

A plazma állapot a természetben leginkább a csillagok belsejében figyelhető meg. Plazma állapotnak azt értjük amikor az elektromágneses kölcsönhatás által fenntartott kötések megszűnnek (elektronhéjak leszakadnak) és az atom részben, vagy teljes egészében ionizálódik.

[szerkesztés] Szuperfolyékony

Szuperfolyékony állapotban az anyagok a rendelkezésre álló felületen való elterülésre törekszenek, látszólag a gravitációnak is ellentmondva. Ez a viselkedés az abszolút nulla fok közelében, néhány gáznál figyelhető meg. Ennek a magyarázata az, hogy az atomi rezgések megszűnéséhez közeli állapotban már nem tudnak az atomokba „beleakadni” a rajtuk áthaladó a gravitációs hullámok, így azok az anyagra már nem gyakorolnak hatást.

[szerkesztés] Halmazállapot-változás

Az anyagok hőmérsékletének valamint nyomásának bizonyos fokú változása halmazállapot-változást idéz elő. Ez a változás mindig visszafordítható (reverzibilis) folyamat. A halmazállapot-változást melegítés során például akkor következik be, ha a hőmérséklet növelés olyan mértékű rezgőmozgásra készteti az atomot, melyet az őt tartó kötési, vagy kohéziós erők nem tudnak kompenzálni, így az atom az előző állapotához képest szabadabbá válik. Első fázisban az atomi kötések szakadnak el (szilárd-folyékony), majd az adhéziós-kohéziós erők szűnnek meg (folyékony-gáz), végül pedig az atomi részecskék is olyan energiaszintet érnek el, melyet az atomi erők nem tudnak kompenzálni (gáz-plazma).

Hőmérséklet, vagy nyomás emelkedésekor:

szilárd → olvadás → folyékony → párolgás → gáz (gőz)

szilárd → szublimáció → gáz

Hőmérséklet, vagy nyomás csökkenésekor:

gáz → kicsapódás vagy kondenzáció → folyadék → fagyás → szilárd (jég)

gáz → kicsapódás → szilárd