ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Агрегатные состояния вещества. Понятие о плазме из "Физическая и коллоидная химия" Почти все известные вещества в зависимости от условий могут находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. Это — агрегатные состояния веществ. [c.44] Агрегатные состояния одного и того же вещества не отличаются химическими свойствами и составом, однако физические свойства их неодинаковы. Например, вода-лед, жидкая вода и вода-пар обладают одинаковым составом и химическими свойствами, но физические свойства их различны (плотность и др.). Различия в физических свойствах обусловлены тем, что частицы в газообразных, жидких и твердых веществах расположены на неодинаковых расстояниях друг от друга, благодаря чему силы притяжения, действующие между ними, проявляются в неодинаковой степени. В газах молекулы находятся на сравнительно больших расстояних друг от друга, силы притяжения между ними невелики. Газы обладают малой плотностью, не имеют ни собственной формы, ни собственного объема и занимают любой представленный им объем. При повышении давления газы легко изменяют свой объем. [c.44] В жидкостях молекулы более сближены, силы межмолеку-лярного притяжения при этом сильно возрастают. Плотность жидкостей во много раз превышает плотность газов. Жидкости обладают собственным объемом, так как возросшие силы притяжения не позволяют молекулам удаляться друг от друга на большие расстояния. [c.44] Однако молекулы в жидкостях еще не закреплены в определенных точках пространства и находятся, как и в газах, в хаотическом поступательном движении. По этой причине жидкость не имеет собственной формы и приобретает форму того сосуда, в который она налита. [c.44] В твердых телах частицы уже настолько сближены, что возросшие силы притяжения уравновешиваются силами отталкивания. В результате этого частицы геометрически правильно располагаются в определенных точках пространства, образуя пространственную кристаллическую решетку. [c.45] Частицы твердого тела утрачивают свободу поступательного движения и испытывают только колебательные движения, находясь в узлах кристаллической решетки. Твердые тела обладают как собственным объемом, так и собственной формой. [c.45] Опыт показывает, что, постепенно изменяя внешние условия (температуру и давление), можно осуществлять переход от одного агрегатного состояния к другому. [c.45] На агрегатных состояниях вещества можно наглядно проследить проявление одного из важнейших законов природы — закона перехода количества в качество. [c.45] С изменением температуры и давления постепенно изменяются расстояния между частицами в веществе (количественная сторона) и на определенном этапе скачком появляется новое качество, то есть новое агрегатное состояние. Агрегатные состояния — узловые точки, где количественное изменение переходит в качественное . [c.45] Сравнительно недавно ученые стали тщательно изучать четвертое состояние вещества — плазменное или плазму. [c.45] Плазма — это сильно разреженный газ, в котором хаотически движутся электрически заряженные частицы — электроны и положительные ядра атомов или ионы. Плазменное состояние возникает, когда на вещество в газообразном состоянии действуют какие-либо ионизирующие факторы (высокая температура, электрический разряд, электромагнитные излучения высоких энергий). [c.45] Различают два вида плазмы изотермическую и газоразрядную. [c.45] Изотермическая плазма возникает под влиянием высоких температур (происходит термическая диссоциация атомов веществ). [c.45] Изотермическая плазма устойчива, может существовать неограниченно долго. Она играет существенную роль в космических процессах. Из такого вида плазмы, например, состоят все звезды. Плазмой является шаровая молния. [c.45] Газоразрядная плазма образуется при электрических разря-. дах, например, в газосветных трубках. Она устойчива только при наличии электрического поля. При прекращении действия внешнего поля газоразрядная плазма быстро исчезает (з течение 10 —сек), вследствие образования нейтральных атомов из ионов и электронов. [c.46] Температура внутри плазмы достигает десятков тысяч градусов, однако по причине высокого разрежения концентрация энергии невелика и передача энергии быстродвижущимися частицами плазмы стенкам сосуда оказывается малой (стенки газосветных трубок слегка теплые). [c.46] Замечательным свойством плазмы является ее высокая электропроводность. Чем выше температура плазмы, тем выше становится и ее электропроводность. Поэтому через плазму можно пропускать токи в сотни тысяч и даже миллионы ампер. [c.46] Электрический ток, проходящий через плазму, создает вокруг нее магнитное поле, которое сжимает поток электронов и ионов в плазменный шнур. Этим достигается тепловая изоляция плазмы от стенок сосуда. Чем больше ток, тем сильнее проявляется электромагнитное сжатие плазмы. [c.46] Пропуская через плазму токи большой величины, можно поднять температуру до миллиона градусов и выше, а давление — до десятков миллиардов атмосфер. [c.46] Такие условия, как известно, благоприятны для проведения термоядерных реакций синтеза (см. гл. I, 7). [c.46] Вернуться к основной статье