Erthygl am Gyfnodau mater (yn seiliedig ar briodweddau microsgopig)
Ym mywyd beunyddiol, rydym yn aml yn dod ar draws tair gwahanol gyfnod o fater. Mae yna sylweddau solet (e.e., cerrig, haearn, ac ati), hylifau (dŵr, gasoline, ac ati) a sylweddau nwy (aer, ac ati). Gellir gwahaniaethu rhwng tair cyfnod y sylweddau hyn yn seiliedig ar eu gallu i gynnal eu siâp a'u maint.
Mae solidau fel arfer yn cynnal siâp a chyfaint sefydlog. Nid yw'r hylif yn cadw ffurf ynghlwm, ond mae'n addasu ei ffordd i'r cynhwysydd sydd wedi'i feddiannu. Er enghraifft, os ydym yn rhoi dŵr mewn gwydr, mae'r siâp yn newid fel gwydr. Os rhoddir dŵr yn y bath, mae'r siâp yn newid fel bath. Mae cyfaint yr hylif fel arfer bob amser yn sefydlog. Os rhoddir gwydr o ddŵr mewn bath, mae faint o ddŵr yn aros yn y gwydr. Gall siâp y dŵr newid, ond nid yw'r maint byth yn amrywio. Cofiwch y gall nifer y solidau a'r hylifau newid os rhoddir grym digonol iddynt.
Beth am nwy? Nid oes gan nwy siâp a chyfaint sefydlog. Mae siâp a maint nwy bob amser yn cael eu haddasu i siâp a maint y cynhwysydd y mae'n ei feddiannu. Er enghraifft, os ydym yn rhoi nwy i mewn i deiar mewn car, mae'r ffordd y mae'r nwy yn newid fel teiar mewn cerbyd. Yn yr un modd gyda'r gyfaint. Pan fydd mewn casin, mae nwy yn ymledu i lenwi'r holl ofod teiar. Yn yr achos hwn, mae nifer y nwy yn newid fel cyfaint teiar. Os ydym yn chwythu balŵn (rydym yn rhoi aer i mewn i falŵn), bydd siâp a chyfaint yr aer yn newid, fel siâp a chyfaint y balŵn.
Hyd yn hyn, dim ond ar sail eu priodweddau macrosgopig yr ydym wedi gwahaniaethu rhwng y tri math o fater (priodweddau macrosgopig = siâp a maint y sylwedd). Wrth gwrs, mae hyn yn seiliedig ar ganlyniadau ein mesuriadau a'n harsylwadau bob dydd. Byddwn yn gweld y gwahaniaeth rhwng y tri math o fater yn seiliedig ar eu priodweddau microsgopig. Mae pob sylwedd yn cynnwys atomau neu foleciwlau. Pan ddywedwn fod craig yn sefydlog, nid ydym byth yn gwybod beth sy'n digwydd gyda'r atomau neu'r moleciwlau sydd y tu mewn i'r sylfaen fel bod y garreg yn dod yn solet. Yn yr un modd gyda dŵr neu ddŵr. Beth sy'n bod ar atomau neu foleciwlau sy'n ffurfio pyllau fel bod cyfnod dŵr yn hylif, ac nad yw'r atmosffer yn weladwy.
Ffurfiau sylweddau yn seiliedig ar briodweddau microsgopig
Cyn trafod y gwahaniaethau mewn solidau, hylifau a sylweddau nwyol yn seiliedig ar eu nodweddion microsgopig, gadewch i ni adolygu gwrthrych. Er enghraifft, cerrig. Os edrychwn yn ofalus ar y tywod, fe welwn fod pob rhan o'r garreg yn glynu at ei gilydd. Er ei bod yn cael ei chicio a'i thaflu, nid yw ei siâp a'i maint byth yn newid. Fel arfer, mae pob elfen o'r graig bob amser mewn un uned. Pam felly? Gadewch i ni feddwl am eiliad.
Y tu mewn i'r garreg, mae atomau neu foleciwlau. Nawr dychmygwch graig. Ceisiwch ddychmygu bod y tywod wedi'i wneud o ddarnau bach. Am fwy, mae'r darnau o garreg yn mynd yn llai ac yn llai. Dychmygwch atomau fel pêl fach iawn. Yn lle hynny, mae moleciwlau'n cynnwys sawl pêl yn glynu at ei gilydd.
Mewn craig, mae cymaint o foleciwlau neu atomau sy'n fach iawn. Allwch chi ddychmygu'r atomau mewn carreg?
Mae diamedr un atom tua 10 -10 m. Os ydych chi'n dychmygu atom fel pêl, yna mae diamedr y bêl yn 10 –10 metr. Minimalaidd ac ni ellir ei weld â'r llygaid … Dim ond ei ddychmygu. Moleciwlau yw atomau sy'n glynu at ei gilydd, felly mae maint moleciwl yn bwysicach nag atom. Ond ni ellir ei weld â'r llygaid chwaith.
Os nad yw atomau neu foleciwlau mewn un uned, wrth gwrs, nid yw pob rhan o'r garreg yn glynu at ei gilydd. Mae pob darn o graig yn glynu at ei gilydd fel bod siâp y graig yn dod yn solet. Pam nad yw atomau na moleciwlau'n gwahanu?
Yn wir, mae'r atomau neu'r moleciwlau'n denu ei gilydd. Os nad yw atomau neu foleciwlau'n tynnu at ei gilydd, wrth gwrs, maen nhw wedi hedfan i bobman. Bydd pob atom neu foleciwl yn ffarwelio â ffrind. Felly, bydd y darnau o garreg yn cael eu gwasgaru ym mhobman. Bydd y rhannau o graig hefyd yn cael eu gwasgaru, ac ni allwn eu gweld o'r diwedd. Mae darnau carreg hefyd yn cynnwys atomau neu foleciwlau. Mae maint yr atomau yn fach iawn, felly pe baent ar wahân, wrth gwrs, ni allem eu gweld … Ond nid felly y mae'r realiti.
Mae'r garreg yn edrych yn solet, mae pob rhan o'r garreg yn glynu at ei gilydd. Felly, gallwn ddod i'r casgliad bod yn rhaid i'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio gwrthrychau solet atynnu ei gilydd.
Mae'r grym atyniad rhwng atomau neu foleciwlau yn rym electromagnetig. Mae presenoldeb grymoedd atyniadol yn gwneud i atomau neu foleciwlau agosáu at ei gilydd. Pan fyddwch chi eisiau gwrthdaro, mae'r electronau yn rhan fwyaf allanol yr atom neu'r moleciwl yn gwrthyrru ei gilydd (gwrthyrru trydanol). Mae'r pellter yn gwneud i'r atomau a'r moleciwlau symud yn ôl. Er bod yr atomau neu'r moleciwlau'n symud yn ôl, ond oherwydd bod atyniad, maent yn agosáu at ei gilydd eto. Mae'r atomau neu'r moleciwlau'n symud yn ôl ac ymlaen (gan ddirgrynu) gan gynnal pellter lleiaf.
Mae'r gwahaniaeth rhwng solidau, hylifau a nwyon yn seiliedig ar y priodweddau microsgopig gwirioneddol yn gorwedd yng nghryfder a gwendid yr atyniad rhwng atomau neu foleciwlau'r tri sylwedd.
Solid
Mewn solidau, mae'r grymoedd deniadol rhwng atomau neu foleciwlau mor uchel fel bod yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio solidau bob amser mewn safle sefydlog. Mae atomau neu foleciwlau mewn solidau yn symud yn ôl ac ymlaen (gan ddirgrynu), ond maen nhw'n dal i ddirgrynu yn yr un lle.
Cryfder yr atyniad rhwng atomau neu foleciwlau'r solidau hyn yw'r rheswm pam fod ffurf a chyfaint y solid bob amser yn sefydlog. Hyd yn oed os caiff ei daflu neu ei daro, mae siâp y garreg neu'r haearn yn anodd ei newid oherwydd bod grym yr atyniad rhwng atomau neu foleciwlau yn gryf. Pan fyddwch chi'n rhoi creigiau neu fetel mewn bwced neu faddon, nid yw cyfaint y graig neu'r metel byth yn newid. Felly, mae'r atyniad cryf rhwng atomau neu foleciwlau sy'n ffurfio'r solidau hyn yn eu gwneud yn aros mewn un uned ac mae eu siâp yn edrych yn solet.
Mae safle atomau neu foleciwlau sy'n ffurfio solidau fel y ddelwedd (a elwir hefyd yn dellt grisial). Mae'r ddelwedd hon wedi'i chwyddo. Mae atomau neu foleciwlau'n fach iawn.
Liquid
Mewn hylifau, mae grym yr atyniad rhwng atomau neu foleciwlau yn llai cryf, felly maent yn gwbl rydd i symud yn ôl ac ymlaen, gan orgyffwrdd â'i gilydd. Gall yr atomau neu'r moleciwlau sy'n creu'r hylif symud yn rhydd yn wir, ond ni allant ffarwelio â'u ffrindiau. Gall maint yr atyniad eu hatal rhag cael eu gwasgaru o hyd.
Y rheswm yw y gall ffurf yr hylif newid, ond mae'r cyfaint bob amser yn sefydlog. Pan rydyn ni'n rhoi dŵr mewn gwydr, nid yw'r grym atyniad rhwng yr atomau neu'r moleciwlau yn ddigon cryf fel bod siâp y dŵr yn newid fel siâp gwydr. Pan rydyn ni'n rhoi dŵr mewn bath, mae'r grym llai atyniadol rhwng atomau neu foleciwlau yn gwneud i'r dŵr addasu ei siâp i siâp y bath. Mae cyfaint yr hylif bob amser yn sefydlog oherwydd gall y grym atyniad rhwng atomau neu foleciwlau eu dal at ei gilydd o hyd. Nid yw'r atomau neu'r moleciwlau sy'n creu'r dŵr wedi'u gwasgaru, felly mae'r cyfaint bob amser yn sefydlog.
Safle'r atom neu'r moleciwl sy'n ffurfio'r hylif, fel yn y llun (mae'r saeth yn dangos cyfeiriad y symudiad).
Nwy
Mewn sylweddau nwyol, mae'r atyniad rhwng atomau neu foleciwlau yn wan. Maent yn symud yn rhydd oherwydd nad oes unrhyw fond rhyngddynt. Mae atyniad bregus yn gwneud i'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio'r sylwedd nwyol gael eu gwasgaru ym mhobman. Mae'r atomau sy'n ffurfio'r sylwedd nwyol yn rhyddach na'r atomau sy'n ffurfio sylweddau solet neu hylifol.
Mae safle'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio nwy fel y dangosir yn y ffigur.
Atyniad bregus yw'r rheswm pam y gall siâp a chyfaint sylwedd nwy newid, a pham na all y llygad weld yr awyr. Mae maint atomau neu foleciwlau mor fach fel os ydyn nhw wedi'u gwasgaru ym mhobman, yna ni allwn eu gweld. Mae maint tywod neu siwgr yn llawer mwy nag atomau neu foleciwlau felly hyd yn oed os ydyn nhw wedi'u gwasgaru, gellir gweld gronynnau tywod gyda'r llygaid o hyd, er ei fod braidd yn anodd.
Gellir gweld sylweddau solet neu hylif oherwydd nad yw'r atomau na'r moleciwlau wedi'u gwasgaru. Gall faint o atyniad mewn sylweddau solet a nwyol eu dal i aros gyda'i gilydd o hyd. Mae grym yr atyniad ar y sylwedd nwyol yn wan fel nad yw'n gallu dal atomau na moleciwlau i aros gyda'i gilydd. Yr atyniad bach hwn hefyd yw'r rheswm pam y gall sylweddau nwyol a hylifol lifo.
