Mater Ffurfiau o fater (yn seiliedig ar briodweddau microsgopig)
Ym mywyd beunyddiol, rydym yn aml yn dod ar draws tri math gwahanol o fater. Mae solidau (er enghraifft, creigiau, haearn, ac ati ) , hylifau (dŵr, gasoline, ac ati ) , a nwyon (aer, ac ati ) . Gellir gwahaniaethu'r tri math hyn o fater yn seiliedig ar eu gallu i gynnal eu siâp a'u maint (wrth faint, rydym yn golygu cyfaint).
Mae solidau fel arfer yn cynnal siâp a chyfaint sefydlog. Nid yw hylifau yn cynnal siâp sefydlog, ond maent yn addasu eu siâp i'r cynhwysydd y maent ynddo. Er enghraifft, os ydym yn rhoi dŵr mewn gwydr, mae ei siâp yn newid i siâp gwydr. Os rhoddir dŵr mewn bath, mae ei siâp yn newid i siâp bath. Os caiff ei roi mewn bag plastig sy'n gollwng, bydd y dŵr yn gollwng... he he ... Mae cyfaint hylif fel arfer yn aros yn gyson. Os rhoddir gwydraid o ddŵr mewn bath , mae cyfaint y dŵr yn aros yr un fath â gwydr. Gall siâp y dŵr newid, ond nid yw ei gyfaint byth yn newid. Mae'n bwysig nodi mai dim ond os cymhwysir grym mawr iawn y gall cyfaint solidau a hylifau newid.
Beth am nwy? Nid oes gan nwyon siâp na chyfaint sefydlog. Mae eu siâp a'u cyfaint bob amser yn addasu i siâp a chyfaint y cynhwysydd maen nhw ynddo. Er enghraifft, os ydym yn rhoi nwy mewn tiwb mewnol car, mae siâp y nwy yn newid, yn union fel y tiwb mewnol. Mae'r un peth yn wir am ei gyfaint. Pan fydd y tu mewn i'r teiar, mae'r nwy yn ymledu i lenwi'r teiar cyfan . Yn yr achos hwn, mae cyfaint y nwy yn newid, yn union fel cyfaint y teiar. Os ydym yn chwythu balŵn (rhoi aer ynddo), mae siâp a chyfaint yr aer yn newid, yn union fel siâp a chyfaint y balŵn.
Hyd yn hyn, dim ond ar sail eu priodweddau macrosgopig yr ydym wedi gwahaniaethu rhwng y tri chyflwr mater (priodweddau macrosgopig = siâp a maint y sylwedd). Wrth gwrs, mae hyn yn seiliedig ar ganlyniadau ein mesuriadau a'n harsylwadau dyddiol. Byddwn yn gweld y gwahaniaethau rhwng y tri chyflwr mater yn seiliedig ar eu priodweddau microsgopig. Mae pob sylwedd yn cynnwys atomau neu foleciwlau. Pan ddywedwn fod craig yn solid, nid ydym byth yn gwybod beth sy'n digwydd i'r atomau neu'r moleciwlau y tu mewn i'r graig sy'n ei gwneud yn solid. Mae'r un peth yn wir am ddŵr neu aer. Beth sydd am yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio dŵr sy'n gwneud ffurf hylif dŵr ac aer yn anweledig?
Ffurfiau o fater yn seiliedig ar briodweddau microsgopig
Cyn trafod y gwahaniaethau rhwng solidau, hylifau a nwyon yn seiliedig ar eu priodweddau microsgopig, gadewch i ni drafod y canlynol yn gyntaf . Gadewch i ni ystyried gwrthrych. Er enghraifft, craig... Os edrychwn yn ofalus ar graig, fe welwn fod pob rhan o'r graig wedi'i glynu at ei gilydd. Hyd yn oed pan gaiff ei chicio a'i thaflu, nid yw ei siâp a'i maint byth yn newid (oni bai ei fod yn destun grym mawr iawn). Fel arfer, mae pob rhan o'r graig bob amser yn aros fel un uned. Pam mae hyn felly? Gadewch i ni feddwl am eiliad...
Dfi yn y garreg mae yna atomau neu foleciwlau. Nawr ceisiwch ddychmygu… Dychmygwch graig. Dychmygwch fod y graig wedi'i gwneud o ddarnau bach. Rhannwch y darnau o graig yn ddarnau llai a llai… nes eu bod yn cyrraedd maint atomau neu foleciwlau. Dychmygwch atomau fel peli bach. Tra bod moleciwlau cynnwys sawl pêl wedi glynu at ei gilydd.
Felly , mae creigiau'n cynnwys llawer o foleciwlau neu atomau sy'n fach iawn. Allwch chi ddychmygu'r atomau mewn creigiau?
Mae diamedr un atom tua 10‐10 m. Os ydych chi'n dychmygu atom fel pêl, diamedr y bêl honno yw 10‐10 metr . Mae mor fach fel na ellir ei weld â'r llygad noeth... dim ond ei ddychmygu allwch chi ei wneud. Moleciwlau yw atomau sydd wedi'u glynu at ei gilydd, felly mae moleciwlau'n fwy nag atomau. Ond ni ellir gweld moleciwlau â'r llygad noeth chwaith...
Mae'n rhyfedd, onid yw, y gall yr atomau neu'r moleciwlau bach hyn fod mewn un uned... Os na fyddai'r atomau neu'r moleciwlau mewn un uned, wrth gwrs ni fyddai pob rhan o'r graig yn glynu at ei gilydd. Mewn gwirionedd, mae pob rhan o'r graig yn glynu at ei gilydd fel bod y graig yn dod yn solet. Pam nad yw'r atomau neu'r moleciwlau'n gwahanu?
Yn sicr, mae'r atomau neu'r moleciwlau'n denu ei gilydd. Pe na bai'r atomau neu'r moleciwlau wedi denu ei gilydd, wrth gwrs byddent wedi hedfan i bobman. Byddai pob atom neu foleciwl yn ffarwelio â'i ffrind. Felly, byddai'r darnau o graig yn cael eu gwasgaru ym mhobman. Byddai'r darnau o graig hefyd yn gwasgaru ac yn y pen draw ni fyddem yn gallu eu gweld. Mae darnau o graig hefyd wedi'u gwneud o atomau neu foleciwlau. Mae maint atomau yn fach iawn, felly pe baent wedi'u gwahanu, wrth gwrs ni fyddem yn gallu eu gweld... Ond nid felly y mae'r realiti.
Mae'r graig yn ymddangos yn solet, gyda phob darn o graig yn glynu at ei gilydd. Felly, gallwn ddod i'r casgliad bod yn rhaid i'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio gwrthrych solet atynnu ei gilydd.
Mae'r grym atyniadol rhwng atomau neu foleciwlau mewn gwirionedd yn rym electromagnetig. Mae bodolaeth y grym atyniadol hwn yn gwneud i atomau neu foleciwlau agosáu at ei gilydd. Pan fyddant ar fin gwrthdaro , mae'r electronau ar ran allanol yr atomau neu'r moleciwlau yn gwrthyrru ei gilydd (gwrthyrru trydanol). Mae bodolaeth y gwrthyrru hwn yn gwneud i'r atomau a'r moleciwlau symud yn ôl. Er bod yr atomau neu'r moleciwlau'n symud yn ôl, oherwydd y grym atyniadol, maent yn symud yn agosach at ei gilydd eto. Ac yn y blaen… Mae'r atomau neu'r moleciwlau'n symud yn ôl ac ymlaen (yn dirgrynu), gan gynnal pellter lleiaf.
Mae'r gwahaniaeth rhwng solidau, hylifau a nwyon yn seiliedig ar briodweddau microsgopig mewn gwirionedd yn gorwedd yng nghryfder neu wendid y grymoedd deniadol rhwng yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio'r tri sylwedd hyn.
Solet
Mewn solidau, mae'r grymoedd deniadol rhwng atomau neu foleciwlau mor gryf fel bod yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio'r solid bob amser yn aros mewn safleoedd sefydlog. Mae atomau neu foleciwlau mewn solidau yn symud yn ôl ac ymlaen (dirgrynu), ond maent bob amser yn dirgrynu yn yr un safle.
Yr atyniad cryf rhwng yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio solid yw'r rheswm pam mae siâp a chyfaint solid bob amser yn aros yr un fath. wedi'i daflu neu ei daroMae siâp craig neu ddarn o haearn yn anodd ei newid oherwydd bod y grymoedd deniadol rhwng atomau neu foleciwlau yn gryf iawn. Pan fyddwch chi'n rhoi craig neu ddarn o haearn mewn bwced neu faddon, nid yw ei gyfaint byth yn newid. Felly, y grymoedd deniadol cryf rhwng yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio solid yw'r hyn sy'n eu cadw gyda'i gilydd ac yn cynnal eu hymddangosiad solid.
Yn gyffredinol, mae safleoedd yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio solid yn fras fel y dangosir yn y ffigur (a elwir hefyd yn dellt grisial). Mae'r ffigur hwn wedi'i chwyddo. Mae atomau neu foleciwlau yn fach iawn.
Hylif
Mewn hylifau, mae'r grymoedd deniadol rhwng atomau neu foleciwlau yn llai cryf, gan ganiatáu iddynt symud yn rhydd, gan orgyffwrdd â'i gilydd. Gall yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio hylifau symud fel y mynnant, ond ni allant ffarwelio â'u ffrindiau. Mae cryfder y grymoedd deniadol yn dal i'w hatal rhag dianc a gwasgaru.
Dyma pam y gall siâp hylif newid ond mae ei gyfaint yn aros yn gyson. Pan rydyn ni'n rhoi dŵr mewn gwydr, mae'r grymoedd deniadol rhwng ei atomau neu foleciwlau cyfansoddol yn llai cryf, felly mae siâp y dŵr yn newid i siâp y gwydr. Pan rydyn ni'n rhoi dŵr mewn bath, mae'r grymoedd deniadol llai cryf rhwng yr atomau neu'r moleciwlau yn caniatáu i'r dŵr addasu i siâp y bath. VMae cyfaint hylif bob amser yn aros yn gyson oherwydd bod y grymoedd deniadol rhwng atomau neu foleciwlau yn dal i allu eu dal at ei gilydd. aros yn unedigGwydraid o ddŵr pan roddir i mewnkPan fydd dŵr yn cael ei dywallt i mewn i faddon, mae cyfaint y dŵr yn aros yr un fath â gwydr. Nid yw'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio dŵr yn gwasgaru felly mae'r cyfaint bob amser yn aros yr un fath.
Mae safle'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio'r hylif fel y dangosir yn y llun (mae'r saeth yn pwyntio at gyfeiriad y symudiad).
sylweddau nwyol
Mewn sylweddau nwyol, mae'r grymoedd deniadol rhwng atomau neu foleciwlau mor wan fel na all yr atomau neu'r moleciwlau fod mewn un uned. Maent yn symud fel y mynnant oherwydd nad oes unrhyw fondiau rhyngddynt. Mae'r grymoedd deniadol gwan iawn yn achosi i'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio'r sylwedd nwyol gael eu gwasgaru neu eu gwasgaru ym mhobman. Mae'r atomau sy'n ffurfio'r sylwedd nwyol yn rhyddach na'r atomau sy'n ffurfio'r sylwedd solet neu hylif.
Mae safle'r atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio sylwedd nwyol tua fel a ganlyn PADA llun.
Y grym atyniad gwan iawn yw'r rheswm pam y gall siâp a chyfaint nwyon newid a pham na ellir gweld aer gyda'r llygad. Mae maint atomau neu foleciwlau mor fach fel os ydyn nhw wedi'u gwasgaru neu eu gwasgaru ym mhobman, yna ni allwn eu gweld. Mae maint tywod neu siwgr yn llawer mwy nag atomau neu foleciwlau felly er eu bod nhw wedi'u gwasgaru, gellir gweld gronynnau o dywod gyda'r llygad o hyd, er ei fod ychydig yn anodd.
Gellir gweld solidau a hylifau oherwydd nad yw eu atomau neu foleciwlau cyfansoddol wedi'u gwahanu. Mae'r grymoedd deniadol cryf mewn solidau a nwyon yn dal i allu eu dal at ei gilydd. Mae'r grymoedd deniadol mewn nwyon mor wan fel nad ydyn nhw'n gallu dal yr atomau neu'r moleciwlau at ei gilydd. Y grym deniadol bach hwn hefyd yw'r rheswm pam y gall nwyon a hylifau lifo.
