7: جامدات، مایعات و گازها
- Page ID
- 217198
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)اکثر ما با سه فاز ماده آشنا هستیم: جامد، مایع و گاز. در واقع، ما به تغییرات انرژی درگیر در تغییرات فاز پرداختیم. ماده ای که احتمالاً بیشتر با آن آشنا هستیم این سه مرحله را دارد: آب. در زندگی روزمره، ما معمولا با آب به عنوان جامد (یخ)، به عنوان یک مایع و به عنوان یک گاز (بخار) تماس می گیریم. تمام کاری که ما باید انجام دهیم این است که شرایط ماده را تغییر دهیم - به طور معمول دما - و می توانیم فاز را از جامد به مایع به گاز تغییر دهیم و دوباره برگردیم. تحت شرایط مناسب دما و فشار، بسیاری از مواد - نه تنها آب - می توانند سه مرحله مختلف را تجربه کنند. درک مراحل ماده برای درک ما از همه ماده مهم است. در این فصل، ما سه مرحله ماده را بررسی خواهیم کرد.
- 7.1: مقدمه ای برای جامدات، مایعات و گازها
- این صفحه توضیح می دهد که دی اکسید کربن در حدود -78 درجه سانتیگراد به یخ خشک جامد تبدیل می شود و فاز مایع را از بین می برد. این خطرات یخ خشک، از جمله انجماد بافت و جابجایی اکسیژن را برجسته می کند و نیاز به اقدامات احتیاطی ایمنی دارد. این صفحه همچنین به کاربردهای مختلف آن در تبرید، حفظ اقلام پزشکی، درمان های پوستی و خنک سازی اندام های پیوند برای جراحی اشاره می کند.
- 7.2: فعل و انفعالات بین مولکولی
- این صفحه فازهای ماده (جامد، مایع، گاز) و وابستگی آنها به دما و فشار را بررسی می کند و تأثیر نیروهای بین مولکولی بر نقاط ذوب و جوش را برجسته می کند. این مولکول های قطبی و غیر قطبی را مورد بحث قرار می دهد، با پیوند هیدروژنی به عنوان یک عامل مهم در نقاط جوش، به ویژه در موادی مانند آب. این صفحه همچنین ساختار مارپیچ دوگانه DNA را با تأکید بر نقش پیوندهای هیدروژنی در همانندسازی توضیح می دهد.
- 7.3: جامدات و مایعات
- این صفحه تفاوت بین جامدات و مایعات را مورد بحث قرار می دهد که هر دو به دلیل نزدیکی ذرات به عنوان فازهای متراکم طبقه بندی می شوند. جامدات موقعیت های ثابت، اشکال و حجم های مشخص را حفظ می کنند، در حالی که مایعات اجازه حرکت ذرات را با حجم مشخص اما بدون شکل ثابت می دهند. این ویژگی های منحصر به فرد آب، از جمله نقاط ذوب/جوش بالا، تغییرات چگالی و ظرفیت گرمایی قابل توجه را برجسته می کند و نقش حیاتی آن را در حمایت از زندگی بر روی زمین برجسته می کند.
- 7.4: گازها و فشار
- این صفحه فاز گاز را به عنوان یک حالت منحصر به فرد ماده توضیح می دهد که توسط نظریه جنبشی گازها مشخص می شود، که فرض می کند گازها از ذرات به سرعت در حال حرکت با جداسازی قابل توجهی ساخته شده اند که فاقد جاذبه هستند. این نظریه، تحت تأثیر دانشمندانی مانند رابرت بویل، خصوصیات کلیدی، از جمله رابطه بین فشار و برخورد ذرات، با واحدهای اندازه گیری مانند پاسکال، میله، جو و تور را توصیف می کند.
- 7.5: قوانین گاز
- این صفحه قوانین مختلف گاز را شامل می شود، از جمله قانون بویل و قانون چارلز، که روابط بین فشار، حجم و دمای گازها را توصیف می کنند. این قانون گاز ایده آل برای پیش بینی رفتار گاز، قانون دالتون برای فشارهای جزئی مخلوط گاز و قانون هنری برای حلالیت گاز در مایعات را توضیح می دهد.
- 7.E: جامدات، مایعات و گازها (تمرینات)
- این صفحه به بررسی فعل و انفعالات بین مولکولی مانند پیوند یونی و هیدروژنی می پردازد و شبکه کووالانسی و ترکیبات مولکولی را مقایسه می کند. این مقاله خواص جامدات، مایعات و گازها را در کنار مفهوم فشار در گازها با استفاده از نظریه جنبشی و قوانین گاز مورد بحث قرار می دهد. این صفحه شامل تمرینات عملی برای محاسبه رفتار گاز، پرداختن به حجم، دما و تغییرات فشار و پیامدهای آنها در واکنش ها و تغییرات فاز، با برنامه های کاربردی در دنیای واقعی مانند تورم تایر است.
- 7.S: جامدات، مایعات و گازها (خلاصه)
- این صفحه به بررسی فازهای ماده - جامد، مایع و گاز - می پردازد که تأثیر فعل و انفعالات بین مولکولی بر ویژگی های آنها را برجسته می کند. فعل و انفعالات قوی جامدات را تعریف می کنند، در حالی که تعاملات ضعیف تر در مایعات و گازها امکان جریان و گسترش را فراهم می کنند. مفاهیم کلیدی تحت پوشش شامل پیوند هیدروژنی، فعل و انفعالات قطبی/غیر قطبی، نیروهای پراکندگی و نظریه جنبشی گازها است.
تصویر بند انگشتی: قطره آب. (CC BY 2.0; خوزه مانوئل سوارز از طریق ویکیپدیا).