Академия занимательных наук. Физика. Видео

Свойства агрегатных состояний вещества. Четвёртое состояние вещества. Видеоуроки физики

В видеоуроке  физики от Академии занимательных наук профессор Даниил Эдисонович продолжает рассказ об агрегатных состояниях вещества. Чем они отличаются и какие особенности есть у разных веществ в одних и тех же состояниях? Какое агрегатное состояние у снега? И есть ли четвёртое агрегатное состояние вещества? Ответы вы узнаете посмотрев видеоурок физики от Академии занимательных наук.

Свойства агрегатных состояний вещества

Почему замёрзшая вода может разорвать наполненную ею бутылку? Ответ на этот вопрос кроется в свойствах агрегатных состояний вещества. Профессор Кварк уже упоминал в прошлой передаче, что переход вещества из одного агрегатного состояния в другое отражается на его свойствах. Одно из таких свойств — объём. Вода в жидком состоянии имеет один объём (принимает форму сосуда, в котором находится), а  в газообразном — другой (стремится к максимальному расширению). Вода в третьем агрегатном состоянии  — твёрдом — снова меняет объём (он становится больше, чем у жидкости). Почему же плотность меняется у одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях? Дело в том, что, как вы уже знаете, все вещества состоят из атомов. Атомы воды располагаются хаотично и легко перемещаются с места на место. Атомы твёрдых тел располагаются в строгом порядке. Между прочим, лёд (вода в твёрдом агрегатном состоянии) отличается от большинства других твёрдых веществ. Дело в том, что у большинства веществ, твёрдая форма занимает меньший объём, чем жидкая. Но атомы льда образуют не квадратные ячейки кристаллической решётки, а шестиугольные. Из-за этого, они занимают больший объём, чем атомы других твёрдых тел. Атомы вещества в жидком агрегатном состоянии расположены как попало и более плотно. Из-за этого жидкости аморфны, то есть, они не имеют своей формы, а принимают форму сосуда, в котором находятся. Атомы газов (например, пара) ещё менее упорядочены, чем атомы жидкости и стремятся разлететься кто куда. Кстати, алмаз является самым твёрдым из веществ в твёрдом агрегатном состоянии на Земле именно благодаря свойствам своей кристаллической решётки. Некоторым может показаться, что снег является четвёртым агрегатным состоянием воды, ведь это не жидкость, не пар и не лёд? Но всё-таки, снег это именно твёрдое агрегатное состояние воды. Почему же он так отличается ото льда? Дело в том, что лёд образуется при замерзании воды в жидком состоянии, а снег — воды в газообразном агрегатном состоянии (пара). Снежинки представляют собой именно кристаллы — твёрдое агрегатное состояние воды.

Четвёртое состояние вещества

Вы могли бы подумать, что агрегатных состояний вещества всего три. Но на самом деле, эти три агрегатных состояния вещества являются основными, а кроме них есть ещё одно. Это четвёртое агрегатное состояние вещества, называемое плазмой. Оно сравнительно редко наблюдается нами в природе по сравнению с другими агрегатными состояниями вещества. Для перехода в четвёртое состояние вещества, его нужно разогреть до таких высоких температур, что разрываются не только связи между молекулами, но и связи между отдельными атомами. Поэтому четвёртое состояние вещества представляет собой раскалённый поток электрически заряженных частиц. Вещество в четвёртом агрегатном состоянии всегда светится и очень подвижно. Примерами четвёртого состояния вещества, которые мы можем наблюдать в природе являются молния и звёзды.