АГРЕГАТНИЙ СТАН – це твердий, рідкий та газоподібний стани, у яких можуть перебувати речовини.
Агрегатний стан визначається внутрішньою будовою речовини (різною відстанню між частинками та особливостями їх розташування у речовині). Від відстані між частинками залежить їхня взаємодія.
Перехід речовини з одного агрегатного стану в інший залежить від температури.
Агрегатний стан речовини може змінюватися:
• під час нагрівання тверді тіла плавляться;
• під час охолодження рідини тверднуть;
• під час охолодження гази (пара) конденсуються;
• випаровування відбувається за будь–яких температур.
У природі за звичайних умов кисень — газоподібний, щоб він змінив агрегатний стан на рідкий, треба його охолодити до -183 °С, а щоб став твердим — до -218,8 °С.
Перехід води з одного агрегатного стану в інший.
За 0 °С і нижче, вода перебуває у твердому агрегатному стані — у вигляді льоду або снігу, за температури від 0 °С до 100 °С вода перебуває у рідкому агрегатному стані, за будь-якої температури може випаровуватися, тобто перетворюватися на пару — переходити у газоподібний стан, найінтенсивніше перетворення води в газоподібний стан (кипіння) відбувається зазвичай за температури 100 °С.
ДОСЛІД.
Перехід води в різні стани.
Знадобиться обладнання: спиртівка, пробірка.
За 0 °С і нижче, вода перебуває у твердому агрегатному стані — у вигляді льоду або снігу. Покладемо в пробірку шматочки льоду та будемо їх нагрівати.
Спершу лід розплавиться з утворенням води. Потім дедалі нагріваючись, стане швидше випаровуватися, частково переходячи в газоподібний стан. З пробірки буде виходити пара.
За температури від 0 °С до 100 °С вода перебуває у рідкому агрегатному стані та за будь-якої температури може перетворюватися у газоподібний стан. Найінтенсивніше перетворення води у пару відбувається зазвичай за температури 100 °С у процесі кипіння.
Отже, вона може перебувати у трьох агрегатних станах. Під час цих явищ молекули води не змінюються — змінюються відстані між ними та їх розташування.
ТВЕРДИЙ СТАН
Характеристика будови твердої речовини: частинки дуже близько розташовані одна до одної та міцно зв'язані між собою, тому не можуть переміщуватися, тільки коливаються.
Тверді речовини зберігають форму та об'єм.
Форма твердих тіл зберігається за умови, що немає зовнішніх впливів, наприклад, папір можна розірвати, намочити, спалити, глину – зім'яти, а мідний дріт скрутити у клубок.
Приклади твердих речовин: алюміній, залізо, вуглець, кухонна сіль, лід, цукор.
Перетворення твердих речовин: якщо метал плавити, він стає рідким, якщо розплавлені речовини продовжити нагрівати, то вони закипають і перетворюються на газоподібні речовини.
Тверді тіла можуть бути:
• крихкими (брусок крейди, фаянсовий посуд, склянка, брусок цегли),
• пластичними (пластилін, брусок гончарної глини, жуйка),
• пружними (гумовий м'яч, пружина).
РІДКИЙ СТАН
Характеристика будови рідини: відстані між частинками більші, вони зв'язані слабко, що дає змогу частинкам переміщуватися одна відносно одної.
Частинки в рідинах рухаються вільніше, час від часу «перескакуючи», тому не зберігають форми. Вони досить взаємодіють між собою, тому рідини зберігають об'єму.
Рідини зберігають об'єм, але не зберігають форми.
Приклади рідин: вода, нафта, олія, спирт, молоко.
Перетворення рідини: якщо охолоджувати рідку речовину, вона стає твердою.
Рідинам властива
• текучість (набирати форму посудини, в яку їх налили).
• нестисливість (рідину важко стиснути).
Рідини бувають леткі (швидко випаровуються)
ГАЗОПОДІБНИЙ СТАН
Характеристика будови газоподібної речовини: відстані між частинками значно більші за розміри самих частинок, тому вони вільно безладно рухаються і переміщуються на значні відстані.
Частинки в газах перебувають дуже далеко одна від одної, вільно рухаються і займають увесь наданий їм простір, тому гази не мають власної форми. Вони слабо взаємодіють між собою, тому гази не мають власного об'єму.
Газоподібні речовини не зберігають ні форми, ні об'єм (займають увесь наданий їм об'єм).
Приклади газоподібних речовин: кисень, вуглекислий газ, озон, водяна пара.
Перетворення газоподібних речовин: під час охолодження можуть перейти в рідкий (охолодження повітря) і навіть у твердий стан («сухий лід» у ящиках з морозивом - це вуглекислий газ у твердому стані).
ДОСЛІД.
Газоподібні речовини заповнюють увесь наданий об'єм, легко стискаються і легко розширюються.
Знадобиться поршень (наприклад, від шприца).
Наповнимо посудину з поршнем повітрям. Натиснемо на поршень, він переміститься майже до кінця ходу. Газ стиснули.
Відведемо поршень у початкове положення. Газ займе всю посудину, він легко розширився.
Отже, газоподібні речовини не зберігають об'єм, легко стискаються і легко розширюються.
ПЛАЗМА — четвертий агрегатний стан речовини. За високих температур атоми і молекули речовини розпадаються на елементарні частинки — електрони, нейтрони і протони, утворюючи плазму. Він є найпоширенішим станом речовини у Всесвіті, там зорі й тіла міжзоряного простору перебувають у стані плазми.