Објашњавамо шта је чврсто стање и које су физичке карактеристике овог стања материје. Примери чврстих материја.
Шта је чврсто стање?
Чврсто стање се назива једним од четири суштинска облика у којима је материја представљена, заједно са течност, тхе сода анд тхе плазматски. Ови облици се зову агрегатна стања материје.
Материја у чврстом стању (или једноставно чврста тела) карактерише њен специфичан распоред честице, заснован на веома чврстим и јаким везама, што се преводи у веома добро дефинисану физичку структуру. Ово се дешава због сила кохезије између честица, одговорних за одржавање облика и обим чврста, и да јој дају одређену границу тврдоће и издржљивост.
Међутим, ове силе се могу превазићи кроз физичке процесе промене фазе, будући да су у стању да конвертују чврсту материју у течност или гас. Такви процеси се називају:
- Фусион. Физички процес који се састоји од примене топлота до чврстог да повећате своје температура док не дођете до свог тачка топљења (температура на којој чврста материја прелази у течно стање, на овој температури чврста супстанца и течност коегзистирају у термодинамичкој равнотежи). Када температура пређе ову тачку, енергија чврсте материје се повећава довољно да прекине кохезију између њених честица и изазива промену фазе. Топљење зависи и од притиска којем је чврста супстанца изложена.
- Сублимација. Физички процес којим одређена чврста материја прелази директно у гасну фазу, а да претходно не прође кроз течну фазу. Ово се може постићи манипулисањем температурним условима и Притисак посебно за сваку чврсту материју, чиме се избегава пролазак кроз течну фазу пре него што дође до паре. Пример овога је сублимација чврстог јода (И), где се производи гас љубичасте боје.
Физичке карактеристике чврстог стања
Материја у чврстом стању има следеће карактеристике:
- Крутост. Генерално, чврста материја се одупире деформацији. На пример: кинкс, кинкс, Сплитс. Само ако се њихов отпор савлада, чврсте материје мењају облик (трајно или привремено, у зависности од њихове еластичности).
- Нестишљивост. За разлику од гасова и течности, чврста тела се не могу сабијати, односно њихове честице више не могу бити заједно. Уместо тога, када су изложени екстремним силама притиска, они имају тенденцију да се ломе или распадају на мање делове.
- Тврдоћа. Генерално, чврсте материје су отпорне на продирање других чврстих материја, чак и на гребање њихове површине. Ово је познато као тврдоћа, физичка снага против дејства других чврстих материја. Најчвршћа позната материја је дијамант.
- Крхкост. Чврсте материје се могу разбити на мање комаде.
- Еластичност. За разлику од кртости и тврдоће, еластичност је способност одређених чврстих тела да се подвргну тренутној деформацији под дејством силе, а затим да се врате у свој првобитни облик када се дејство наведене силе заврши. Еластични материјали имају меморију облика која им омогућава да се врате на своје претходно расположење.
- Високе густине. Већина чврстих тела има а густина релативно висока јер су честице које их сачињавају веома близу једна другој.
- савитљивост. Нека чврста тела имају способност да се обрађују деформацијом. Захваљујући овој особини, танки листови материјала могу се добити без ломљења.
- Дефинисани облик. Пошто су круте, чврсте материје имају одређене облике и не теку као течности и гасови.
Примери чврстог стања
Неки примери материје у чврстом стању су:
- Метали. Са изузетком живе (Хг), метали на собној температури задржавају своју чврстоћу и тврдоћу због металне везе између његових атоми. Међутим, ако им се да довољно топлоте (као у ковачницама или ливницама), метали теку попут течности и могу да поприме друге облике.
- ЛЕД. Течна вода, када се доведе до тачке смрзавања, односно када се повуче калоријска енергија Док не достигне 0 ºЦ, кристалише се и претвара се у лед, провидну и чврсту супстанцу.
- Камење. Састављено од минерала и кречњака или седиментних елемената, камење које налазимо на било ком путу је најјаснији пример могуће чврстоће на планети.
- Бетон. Резултат спајања материјала као што су шљунак, вода и цемент у праху, прво као влажна паста, а затим као изузетно тврда материја при сушењу, свакодневно се користи у индустрија изградње.
- Кости. Минерализован калцијумом узетим из наше исхране, костију нашег тела или било ког тела кичмењака Они су ти који телу пружају највећу чврстоћу.