Artikull rreth Fazave të materies (bazuar në vetitë mikroskopike)
Në jetën e përditshme, shpesh hasim tre faza të ndryshme të materies. Ekzistojnë substanca të ngurta (p.sh., gurë, hekur, etj.), lëngje (ujë, benzinë, etj.) dhe substanca të gazta (ajër, etj.). Trefazorët e këtyre substancave mund të dallohen bazuar në aftësinë e tyre për të ruajtur formën dhe madhësinë e tyre.
Lëngjet e ngurta zakonisht ruajnë një formë dhe vëllim të fiksuar. Lëngu nuk mban një formë të bashkangjitur, por përshtatet me enën që është e zënë. Për shembull, nëse vendosim ujë në një gotë, forma ndryshon si një gotë. Nëse uji vendoset në vaskë, forma ndryshon si një vaskë. Vëllimi i lëngut është zakonisht gjithmonë i fiksuar. Një gotë me ujë nëse vendoset në një vaskë, sasia e ujit mbetet në një gotë. Forma e ujit mund të ndryshojë, por madhësia nuk ndryshon kurrë. Mbani mend se numri i lëndëve të ngurta dhe të lëngjeve mund të ndryshojë nëse i jepet një forcë e mjaftueshme.
Po në lidhje me gazin? Gazi nuk ka një formë dhe vëllim të caktuar. Forma dhe madhësia e gazit përshtaten gjithmonë me formën dhe madhësinë e enës që zë. Për shembull, nëse fusim gaz në një gomë makine, mënyra se si ndryshon gazi është si një gomë në një automjet. E njëjta gjë ndodh edhe me vëllimin. Kur ndodhet në një mbulesë, gazi përhapet për të mbushur të gjithë hapësirën e gomës. Në këtë rast, numri i gazit ndryshon si vëllimi i gomës. Nëse fryjmë një tullumbace (fusim ajër në një tullumbace), forma dhe vëllimi i ajrit do të ndryshojnë, njësoj si forma dhe vëllimi i tullumbaces.
Deri më tani, ne kemi dalluar tre format e materies vetëm bazuar në vetitë e tyre makroskopike (vetitë makroskopike = forma dhe madhësia e substancës). Sigurisht, kjo bazohet në rezultatet e matjeve dhe vëzhgimeve tona çdo ditë. Ne do ta shohim ndryshimin midis tre formave të materies bazuar në vetitë e tyre mikroskopike. Çdo substancë përbëhet nga atome ose molekula. Kur themi se një shkëmb është i qëndrueshëm, nuk e dimë kurrë se çfarë ndodh me atomet ose molekulat që janë brenda themelit në mënyrë që guri të bëhet i ngurtë. Po kështu me ujin ose ujin. Çfarë nuk shkon me atomet ose molekulat që formojnë pellgje në mënyrë që faza e ujit të jetë e lëngshme dhe atmosfera të mos jetë e dukshme.
Format e substancave bazuar në vetitë mikroskopike
Para se të diskutojmë ndryshimet midis substancave të ngurta, të lëngshme dhe të gazta bazuar në tiparet e tyre mikroskopike, le të shqyrtojmë një objekt. Për shembull, gurët. Nëse e shikojmë me kujdes rërën, do të shohim se çdo pjesë e gurit ngjitet së bashku. Edhe pse goditet me shkelm dhe hidhet, forma dhe madhësia e tij nuk ndryshojnë kurrë. Zakonisht, të gjithë elementët e shkëmbit janë gjithmonë në një njësi. Pse ndodh kjo? Le të mendojmë për një moment.
Brenda gurit, ka atome ose molekula. Tani imagjinoni një shkëmb. Mundohuni të imagjinoni rërën të përbërë nga copa të vogla. Për më tepër, copat e gurit bëhen gjithnjë e më të vogla. Imagjinoni atomet si një top minimal. Në vend të kësaj, molekulat përbëhen nga disa topa që ngjiten së bashku.
Në shkëmb, ka kaq shumë molekula ose atome që janë minimale. A mund t'i imagjinoni atomet në një gur?
Diametri i një atomi është rreth 10-10 m . Nëse e imagjinoni një atom si një top, atëherë diametri i topit është 10-10 metra . Minimal dhe nuk mund të shihet me sy… Vetëm i imagjinueshëm. Molekulat janë atome që ngjiten së bashku, kështu që madhësia e një molekule është më e rëndësishme se madhësia e një atomi. Por gjithashtu nuk mund të shihet me sy.
Nëse atomet ose molekulat nuk janë në një njësi të vetme, sigurisht, çdo pjesë e gurit nuk ngjitet së bashku. Çdo copë shkëmbi ngjitet së bashku në mënyrë që forma e shkëmbit të bëhet e ngurtë. Pse atomet ose molekulat nuk ndahen?
Në të vërtetë, atomet ose molekulat po tërheqin njëra-tjetrën. Nëse atomet ose molekulat nuk tërhiqen së bashku, sigurisht, ato kanë fluturuar kudo. Çdo atom ose molekulë do t'i thotë lamtumirë një miku. Kështu, copat e gurit do të shpërndahen kudo. Pjesët e shkëmbit gjithashtu do të shpërndahen dhe ne nuk mund t'i shohim më në fund. Copat e gurit gjithashtu përbëhen nga atome ose molekula. Madhësia e atomeve është e vogël, kështu që nëse do të ishin të ndara, sigurisht, nuk do të mund t'i shihnim... Por realiteti nuk është kështu.
Guri duket i ngurtë, çdo pjesë e gurit ngjitet së bashku. Kështu, mund të konkludojmë se atomet ose molekulat që formojnë objekte të ngurta duhet të tërheqin njëra-tjetrën.
Forca e tërheqjes midis atomeve ose molekulave është një forcë elektromagnetike. Prania e forcave tërheqëse bën që atomet ose molekulat të afrohen me njëra-tjetrën. Kur doni të përplaseni, elektronet në pjesën më të jashtme të atomit ose molekulës shtyjnë njëra-tjetrën (shtrëngim elektrik). Distanca bën që atomet dhe molekulat të lëvizin prapa. Edhe pse atomet ose molekulat lëvizin prapa, por për shkak se ekziston një tërheqje, ato i afrohen përsëri njëra-tjetrës. Atomet ose molekulat lëvizin para dhe mbrapa (duke vibruar) duke ruajtur një distancë minimale.
Dallimi midis trupave të ngurtë, lëngjeve dhe gazeve bazuar në vetitë aktuale mikroskopike qëndron në forcën dhe dobësinë e tërheqjes midis atomeve ose molekulave të tre substancave.
I fortë
Në trupat e ngurtë, forcat tërheqëse midis atomeve ose molekulave janë aq të forta sa atomet ose molekulat që formojnë trupa të ngurtë janë gjithmonë në një pozicion të fiksuar. Atomet ose molekulat në trupa të ngurtë lëvizin para dhe mbrapa (duke vibruar), por ato prapë vibrojnë në të njëjtin vend.
Forca e tërheqjes midis atomeve ose molekulave të këtyre trupave të ngurtë është arsyeja pse forma dhe vëllimi i trupit të ngurtë janë gjithmonë të fiksuara. Edhe nëse hidhet ose goditet, forma e gurit ose hekurit është e vështirë të ndryshohet sepse forca e tërheqjes midis atomeve ose molekulave është e fortë. Kur vendosni gurë ose metal në një kovë ose në një vaskë, vëllimi i shkëmbit ose metalit nuk ndryshon kurrë. Pra, tërheqja e fortë midis atomeve ose molekulave që përbëjnë këto trupa të ngurtë i bën ato të qëndrojnë në një njësi dhe forma e tyre duket e ngurtë.
Pozicioni i atomeve ose molekulave që formojnë trupa të ngurtë është si imazhi (i njohur edhe si rrjeta kristalore). Ky imazh është i zmadhuar. Atomet ose molekulat janë të vogla.
Likuid
Në lëngje, forca e tërheqjes midis atomeve ose molekulave është më pak e fortë, kështu që ato janë plotësisht të lira të lëvizin para dhe mbrapa, duke mbivendosur njëra-tjetrën. Atomet ose molekulat që krijojnë lëngun mund të lëvizin lirisht, por ato nuk mund t'u thonë lamtumirë miqve të tyre. Madhësia e tërheqjes mund t'i pengojë ato të shpërndahen.
Arsyeja është se forma e lëngshme mund të ndryshojë, por vëllimi është gjithmonë i fiksuar. Kur vendosim ujë në një gotë, forca e tërheqjes midis atomeve ose molekulave nuk është aq e fortë sa forma e ujit të ndryshojë si forma e një gote. Kur vendosim ujë në një vaskë, forca më pak tërheqëse midis atomeve ose molekulave bën që uji të përshtatet me formën e vaskës. Vëllimi i lëngut është gjithmonë i fiksuar sepse forca e tërheqjes midis atomeve ose molekulave mund t'i mbajë ato ende së bashku. Atomet ose molekulat që krijojnë ujin nuk shpërndahen, kështu që vëllimi është gjithmonë i fiksuar.
Pozicioni i atomit ose molekulës që përbën lëngun, si në figurë (shigjeta tregon drejtimin e lëvizjes).
Gaz
Në substancat e gazta, tërheqja midis atomeve ose molekulave është e dobët. Ato lëvizin lirshëm sepse nuk ka lidhje midis tyre. Një tërheqje e brishtë bën që atomet ose molekulat që formojnë substancën e gaztë të shpërndahen kudo. Atomet që formojnë substancën e gaztë janë më të lira se atomet që formojnë substanca të ngurta ose të lëngshme.
Pozicioni i atomeve ose molekulave që formojnë gaz është siç tregohet në figurë.
Një tërheqje e brishtë është arsyeja pse forma dhe vëllimi i një substance të gaztë mund të ndryshojnë, dhe pse syri nuk mund ta shohë ajrin. Madhësia e atomeve ose molekulave është aq e vogël saqë nëse ato janë të shpërndara kudo, atëherë ne nuk mund t'i shohim. Madhësia e rërës ose sheqerit është shumë më e madhe se atomet ose molekulat, kështu që edhe nëse shpërndahen, kokrrat e rërës mund të shihen ende me sy, megjithëse është disi e ndërlikuar.
Substancat e ngurta ose të lëngshme mund të shihen sepse atomet ose molekulat nuk janë të shpërndara. Sasia e tërheqjes në substancat e ngurta dhe të gazta mund t'i mbajë ato të qëndrojnë së bashku. Forca e tërheqjes në substancën e gaztë është e dobët, kështu që nuk është në gjendje të mbajë atomet ose molekulat të qëndrojnë së bashku. Kjo tërheqje e vogël është gjithashtu arsyeja pse substancat e gazta dhe të lëngshme mund të rrjedhin.
