Skupenstvá látok

Každý pozná látku, ktorú nazývame voda. Vyskytuje sa v troch základných formách:

  • ľad
  • voda – vodou obvykle nazývame vodu, ak je v kvapalnom skupenstve, voda je pritom vodou vo všetkých uvedených formách
  • para – alebo vodná para

Štvrtou formou je sneh, čo je zmes ľadu a vzduchu, v ktorej vzduch zaberá väčšinu objemu.

Aj iné látky sa môžu vyskytovať v týchto troch základných formách. Tieto formy nazývame skupenstvá látok:

  • tuhé skupenstvo – tuhá látka
  • kvapalné skupenstvo – kvapalina; kvapalná látka
  • plynné skupenstvo – plyn; plynná látka
  • (plazma) – ionizovaný plyn

Každé zo skupenstiev má charakteristické vlastnosti, niektoré z vlastností sú spoločné pre tuhé a kvapalné, iné pre kvapalné a plynné a existujú aj vlastnosti spoločné pre všetky tri skupenstvá.

Tuhá látka udržiava svoj tvar a objem. Vplyvom tlaku niektoré tuhé látky svoj objem zmenšia. Keď tlak poľaví, niektoré zostanú zdeformované, iné nadobudnú svoj pôvodný tvar (Keď som stisol špongiu, jej objem sa viac než 10x zmenšil, po uvolnení stisku, nadobudla pôvodný tvar.  Ak by som ju ťahal, tak by sa možno 2x predĺžila, ak by som silu ďalej zväčšoval, predlžovala by sa mierne, až pri nejakej medznej hodnote by sa roztrhla a naspäť spojiť by sa mi ju už nepodarilo.)

Kvapalina má pri rovnakej teplote rovnaký objem takmer bez ohľadu na tlak, ale svoj tvar prispôsobí tvaru nádoby – nevyplní ju celú, ak má nádoba väčší objem, než je objem kvapaliny.

Plyn vyplní celú nádobu bez ohľadu na jej veľkosť a pokiaľ budeme objem nádoby zmenšovať, ak bude nádoba vzduchotesná, plyn sa mnohonásobne stlačí.

Plazma – plazmou sa nebudeme zaoberať. Plazma je ionizovaný plyn, skladajúci sa z iónov a elektrónov, môže obsahovať aj elektricky neutrálne molekuly.

Na predchádzajúcich hodinách sme sa zaoberali stavbou látky.  To, za akých podmienok je látka tuhá, kvapalná alebo plynná vyplýva z jej zloženia.

Keď má voda menej ako 0 stupňov Celsia, pri normálnom tlaku je tuhá, v rozpätí 0 až 100 stupňov Celsia je kvapalná a pri 100 stupňov začne vrieť a prudko sa meniť na plyn. Voda sa vyparuje aj pri nižšej teplote, dokonca sa môže vyparovať priamo z ľadu – voláme to sublimácia. Keď v zime zavesíte na balkóne mokrú bielizeň a teplota je pod bodom mrazu, voda v bielizni zmrzne, ale po čase sa z nej voda vyparí (vysublimuje), ak sú na to vytvorené vhodné podmienky (vzduch je dostatočne suchý a fúka vietor).

Molekuly s rastúcou teplotou zrýchľujú svoj pohyb. Keď sa pohybujú relatívne pomaly, molekuly kmitajú okolo svojich rovnovážnych polôh, keď sa ich teplota dostatočne zväčší, tieto polohy opustia, naďalej však medzi nimi pôsobia príťažlivé sily, ktoré sú pomerne slabé, takže látka už pod vplyvom gravitácie neudrží svoj tvar, ale molekuly nedokážu prekonať gravitačné pôsobenie a vzájomnú príťažlivosť, teda neopustia nádobu, v ktorej sa nachádzajú. Ak na stôl kvapneme dve kvapky tak, že sa spolu budú dotýkať, vytvoria jednu spoločnú kvapku či skôr mláčku. Keď sa teplota ďalej zvýši, molekuly nadobudnú takú rýchlosť, že niektoré z nich prekonajú silu vzájomnej príťažlivosti i gravitačnú silu a poletujú po miestnosti či nádobe všetkými smermi, čas od času do seba narazia alebo narazia do stien nádoby.

Pohyb molekúl sme si modelovali tak, že sme sa pochytali pod pazuchy, keď sme začali poskakovať, hýbať sa dopredu, dozadu, ale nepohybovali sme sa rýchlo, zostali sme spojení, keď sme sa začali pohybovať priveľmi rýchlo, naše ruky sa vyšmykli a naše prepojenie sa prerušilo.

Či je látka tuhá alebo kvapalná, je často relatívny pojem. Látku pokladáme za tuhú, ak v zemskej gravitácii udrží svoj tvar. Napohľad tuhé látky pod vplyvom dostatočne veľkej sily môžu začať tiecť. Naopak kvapka vody na orbitálnej stanici v stave beztiaže vytvorí tvar gule a ten si zachová a môže nadobudnúť veľké rozmery.

print

One Comment

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *