Agregatna stanja
Agregatno stanje je stanje tvari opisano kvalitativnim svojstvima koja ovise o temperaturi i tlaku. Promjena agregacijskih stanja ovisi isto tako o veličini čestica i jačini privlačnih sila.
Klasična fizika poznaje tri agregatna stanja:
- Kruta tvar ili krutina (S) - Udaljenosti između čestica vrlo male. Nestlačive. Velika gustoća čestica, jake privlačne sile, čestice titraju samo oko središnjeg položaja ne napuštajući geometrijski oblik. Stalan obliki stalna struktura.
- Kapljevita tvar ili kapljevina, bolje poznata kao tekućina (L) - Između čestica slabija privlačnost. Nestlačive. Veće i udaljenosti između čestica. Nemaju stalan oblik i volumen. (Anomalija vode). Čestice se relativno slobodno gibaju i poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze.
- Plinovita tvar ili plin (G) - Velika udaljenost među česticama. Skoro nikakva privlačna sila. Čestice se slobodno
gibaju. Nemaju uređenu strukturu. Plinovi su stlačivi i volumen im ovisi o, i uz utjecaj temperature i tlaka. Bilo kakva posuda se brzo ispunjava plinom. Položaj čestica brzo se mijenja u svim smjerovima u prostoru.
Većina tvari zagrijavanjem prelazi iz krutog u tekuće stanje (taljenje). Temperaturu pri kojoj počinje taj prijelaz nazivamo talištem. Daljnjim zagrijavanjem tvar prelazi iz tekućeg u plinovito stanje (isparavanje), a odgovarajuću temperaturu nazivamo vrelištem.
Tvari prelaze iz plinovitog u tekuće (kondenzacija), a onda iz tekućeg u kruto (kristalizacija). Isto tako tvari mogu prelaziti iz krutog u plinovito i iz plinovitog u kruto (bez tekućeg agregacijskog stanja između u procesu).
- Iz krutog u plinovito - Sublimacija
- Iz plinovitog u kruto - Kristalizacija
Neke tvari prelazi direktno iz krutog u plinovito stanje, tj. ne postoje u tekućem stanju. Tekućine su nestlačive, kao i krute tvari. Ako stlačimo plinovite tvari one kondenziraju (prelaze u tekuće stanje).
- Tlak plina - Rezultat neprekidnog udaranja čestica u stijenke posude.
- Anomalija vode - Pojava pri kojoj je voda najgušća pri 4°C, iako svi znamo da kod ostalih tekućina je najveća gustoća na 0°C tako da led (0°C) može plivati u vodi te tako omogućuje život svim živim bićima u vodi po zimi.
Osim ovih osnovnih stanja koja se susreću u ljudskoj okolini, tvari pri iznimno niskim ili visokim temperaturama odstupaju od klasičnih modela, i danas su poznata i slijedeća stanja:
- plazma
- otopine
- tekući kristali
- supratekućina (superfluid)