2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 10:50 


28/01/15
662
Я правильно понимаю, что существует 3 принципиальных типа агрегатного состояния вещества - газообразное, жидкое и твёрдое, и у каждого из этих состояний есть по 2 подтипа:
1. Газ:
1) неионизированный газ;
2) ионизированный газ (плазма);
Отличие в наличии или отсутствии ионизации частиц.
2. Жидкость:
1) собственно жидкость;
2) жидкий кристалл;
Отличие в изотропности: жидкость изотропна, жидкий кристалл анизотропен.
3. Твёрдое вещество:
1) аморфное твёрдое вещество;
2) кристаллическое твёрдое вещество ("твёрдый кристалл");
Отличие в изотропности: аморфное твёрдое вещество изотропно, кристаллическое твёрдое вещество анизотропно.
Это верно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 11:04 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Solaris86 в сообщении #1447360 писал(а):
Отличие в изотропности: аморфное твёрдое вещество изотропно, кристаллическое твёрдое вещество анизотропно.

Обычно классифицируют по наличию/отсутствию дальнего порядка (количество пиков корреляционной функции).

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 11:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/09/14
4265
Во-первых, у аморфных тел нет чёткой границы между твёрдым и жидким состоянием. Сколько промежуточных состояний Вы выделите - столько и будет.
Во-вторых, стоило бы уточнить понятие "кристалл". Поскольку разница между монокристаллами и поликристаллами довольно существенна.
В-третьих, среди твёрдых тел встречаются ещё композиты.
В-четвёртых, плазма настолько сильно отличается по своим свойствам от нейтрального газа, что её иногда называют "четвёртым агрегатным состоянием".
В-пятых, бывают метастабильные состояния вещества (переохлаждённый пар и перегретая жидкость).
В общем, схема из трёх агрегатных состояний - это упрощение (хотя и довольно удобное).

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 11:31 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
Аморфные вещества часто называют стеклами и считают жидкостью с высокой вязкостью.
И есть тиксотропные жидкости, вязкость которых зависит не только от температуры, но и от механического воздействия. Например, после перемешивания они вполне текучие, но через некоторое время обратимо превращаются в подобие желе.
Так же есть реопексационные жидкости, которые увеличивают вязкость под нагрузкой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 11:36 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Mihr в сообщении #1447365 писал(а):
Во-первых, у аморфных тел нет чёткой границы между твёрдым и жидким состоянием. Сколько промежуточных состояний Вы выделите - столько и будет.

Формально граница определяется температурой стеклования. Если я правильно понимаю, при этом меняется характер поведения коэффициента самодиффузии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 11:36 


28/01/15
662
А где можно найти самую современную информацию по всем агрегатным состояниям вещества, включая все вышеперечисленные. Я хочу составить для себя таблицу, где названия столбцов - это все возможные агрегатные состояния вещества, а названия строк - признаки, по которым они различаются, например:
1. Объём (фиксированный/нефиксированный).
2. Форма (фиксированная/нефиксированная).
3. Сжимаемость (высокая/низкая/почти отсутсвующая).
3. Плотность (высокая/средняя/низкая).
4. Притяжение между частицами (сильное/умеренное/слабое).
5. Подвижность частиц (высокая/средняя/слабая).
6. Расстояние между частицами (больше/среднее/малое).
7. Однородность (однородность/неоднородность).
8. Изотропность (изотропность/анизотропность).
9. Сплошность (сплошность/несплошность).
10. Упорядоченность структуру (ближний порядок, дальний порядок, пики корреляционной функции)
11...?

-- 26.03.2020, 11:38 --

И вообще, есть ли какая-то общая теория, из которой можно вывести все частности по каждому возможному агрегатному состоянию вещества?

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 11:41 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Mihr в сообщении #1447365 писал(а):
В-четвёртых, плазма настолько сильно отличается по своим свойствам от нейтрального газа, что её иногда называют "четвёртым агрегатным состоянием".

Тут примерно как "во-первых" - четкой границы между плазмой и обычным газом не провести.

-- 26.03.2020, 15:45 --

Solaris86 в сообщении #1447371 писал(а):
И вообще, есть ли какая-то общая теория, из которой можно вывести все частности по каждому возможному агрегатному состоянию вещества?

Теория обычно для хорошо определенного состояния есть. А когда приближаемся к границам - классификация становится затруднительной.
Например, вода при температуре 646 К и плотности $0.3 ~\mbox{г/см}^3$ - это жидкость, газ или ни то, ни другое?

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 13:29 


27/02/09
2791
DimaM в сообщении #1447372 писал(а):
Тут примерно как "во-первых" - четкой границы между плазмой и обычным газом не провести

Пожалуй, что можно провести - дебаевский радиус должен быть меньше размеров плазмы. Но это, конечно, не термодинамический критерий

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 14:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Solaris86 в сообщении #1447360 писал(а):
Я правильно понимаю, что существует 3 принципиальных типа агрегатного состояния вещества - газообразное, жидкое и твёрдое

Это схема из примерно 18 века.

    Munin в сообщении #1153622 писал(а):
    sverdlik в сообщении #1153566 писал(а):
    Резюмируя всё вышесказанное, как я понимаю, можно сказать, что человечество знает на сегодняшний день о четырех агрегатных состояниях и трёх формах существования материи.

    Нет, это ерунда.
      твёрдое
      жидкое
      газообразное
      плазма
      ядерное вещество (в нейтронных звёздах)
      кварк-глюонная плазма
      сверхтекучая жидкость
      бозе-конденсат
      ферми-конденсат
      цветовой стеклообразный конденсат (спорно)
      суперионное состояние воды (спорно)
    И список растёт. В недрах нейтронных и кварковых звёзд предполагаются варианты ядерного вещества с примесью разных частиц и кварков.

    Разумеется, чёрные дыры тоже можно включить в этот список.

    Munin в сообщении #1328131 писал(а):
    При поглощении энергии вещество проходит всем известные агрегатные состояния:
    - твёрдое, жидкое и газообразное состояние;
    - плазма, когда молекулы и атомы разрушаются на отдельные ядра и свободные электроны.

    Потом вещество остаётся плазмой, но её свойства меняются по мере роста температуры:
    - сначала в плазме сильно растёт содержание фотонов;
    - потом в плазме начинают свободно рождаться электроны и позитроны, и примерно в этот же момент ядра разбиваются на отдельные свободноживущие протоны и нейтроны. Эта стадия называется релятивистская плазма.
    - потом (при существенно большей энергии) протоны и нейтроны разбиваются на свободно летающие и рождающиеся кварки и антикварки и глюоны. Образуется так называемая кварк-глюонная плазма.
    - дальше возможны гипотетические изменения, например, электрослабый фазовый переход. В целом они не меняют большинства свойств плазмы, хотя могут быть интересны физикам-теоретикам.

    Предела для поглощения энергии не возникает.

В физике эти вещи изучаются под названиями
    фазовая диаграмма вещества;
    уравнение состояния вещества.


-- 26.03.2020 14:42:48 --

Solaris86 в сообщении #1447371 писал(а):
И вообще, есть ли какая-то общая теория, из которой можно вывести все частности по каждому возможному агрегатному состоянию вещества?

Ну, она примерно называется "физика". Пока ещё не закончена.

Solaris86 в сообщении #1447371 писал(а):
Я хочу составить для себя таблицу

Это занятие примерно бессмысленное. Потому что настоящие различия таковы, которых вы пока не знаете. Вот изучая физику соответствующих разделов - вы эти свойства и различия узнаете. Но тогда вы поймёте, что подобная таблица не вместит всех знаний. И кроме того, для разных состояний - разные разделы физики и разные релевантные свойства.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 14:48 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
Solaris86 в сообщении #1447371 писал(а):
И вообще, есть ли какая-то общая теория, из которой можно вывести все частности по каждому возможному агрегатному состоянию вещества?

Общая физика - это не та в которой есть одна общая формула на все случаи жизни, а та в которой разные разделы физики под одной обложкой. Но узкие специалисты всегда знают о своем вопросе намного больше чем общие.

-- 26.03.2020, 14:53 --

Munin в сообщении #1447388 писал(а):
При поглощении энергии вещество проходит всем известные агрегатные состояния:

Но не всякое вещество. Многие вещества имеют свойство разлагаться не плавясь. Например, обычный карбонат кальция.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 15:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Emergency в сообщении #1447393 писал(а):
Но не всякое вещество.

Всякое. Химические превращения только добавляются к этой картине. При большой температуре любые продукты разложения будут газом, потом плазмой и т. д.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 18:47 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
Munin в сообщении #1447403 писал(а):
При большой температуре любые продукты разложения будут газом, потом плазмой и т. д.

Но не все жидкостями, о чем собственно я и написал выше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 18:57 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Emergency в сообщении #1447450 писал(а):
Но не все жидкостями, о чем собственно я и написал выше.

А это от давления еще зависит. Тут и химии особенной не нужно - банальные йод или углекислый газ при атмосферном давлении жидкими не бывают, а если прижать - запросто. Или гелий, который ниже 25 атмосфер не бывает твердым.

 Профиль  
                  
 
 Re: Агрегатные состояния вещества
Сообщение26.03.2020, 19:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Emergency
Я предпочту игнорировать флуд, и сосредоточиться на разговоре с ТС.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Dmitriy40


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group