Вопрос задан 19.10.2025 в 08:24. Предмет Физика. Спрашивает Бровкин Денис.

Агрегатное состояние вещества

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Боровик Лидия.

Отвечу как обычный пользователь, без занудства, но с сути.

Что такое агрегатные состояния

Это «режимы» существования вещества, которые определяются балансом двух вещей: теплового движения частиц и сил их притяжения/отталкивания. Меняем температуру или давление — меняется баланс, и вещество переходит из одного состояния в другое.

Базовые состояния

Твёрдое

  • Форма/объём: собственные.

  • Структура: частицы колеблются около фиксированных положений; в кристаллах есть дальний порядок, в аморфных телах (стекло) — нет.

  • Свойства: малая сжимаемость, диффузия очень медленная, есть упругость, иногда хрупкость. У металлов — проводимость, у керамик — наоборот.

Жидкое

  • Форма/объём: объём свой, форму принимает по сосуду.

  • Структура: ближний порядок есть, дальнего — нет; частицы «перекладываются местами».

  • Свойства: текучесть, поверхностное натяжение, вязкость, диффузия заметна; сжимаемость малая.

Газ

  • Форма/объём: ни того, ни другого — занимает весь доступный объём.

  • Структура: расстояния между частицами большие, взаимодействия короткие и редкие (в идеале).

  • Свойства: легко сжимается и расширяется, диффузия очень быстрая, вязкость низкая (для обычных условий).

Плазма (часто добавляют как «четвёртое» состояние)

  • Что это: ионизованный газ — часть частиц превращена в ионы и электроны.

  • Свойства: электрическая проводимость, чувствительность к электрическим/магнитным полям, свечение. Примеры: молния, пламя дуги, солнечная корона.

Переходы между состояниями (и как они называются)

  • Плавление (твёрдое → жидкость) — эндотермично.

  • Кристаллизация/затвердевание (жидкость → твёрдое) — экзо.

  • Испарение/кипение (жидкость → газ) — эндо.

  • Конденсация (газ → жидкость) — экзо.

  • Сублимация/возгонка (твёрдое → газ) — эндо.

  • Десублимация (газ → твёрдое) — экзо.

Теплота на эти превращения называется скрытой:
для плавления/кристаллизации — λₚл, для испарения/конденсации — λᵢсп.
Простой расчёт энергии: Q = m·λ.

Важно: испарение бывает медленным (с поверхности при любой T) и кипением (при давлении насыщенного пара = внешнему давлению).

Фазовые диаграммы (в двух словах)

На диаграмме p–T у вещества есть:

  • Линии фазовых равновесий (твёрдое–жидкость, жидкость–газ, твёрдое–газ).

  • Тройная точка — одновременно сосуществуют три фазы.

  • Критическая точка — конец линии жидкость–газ; выше неё различия между жидкостью и газом стираются → суперкритическая жидкость (очень растворяющая, диффузия как у газа).

Пример «капризного» вещества — вода: у неё лёд менее плотный, чем жидкая вода (поэтому лёд плавает), и линия плавления наклонена «влево», из-за чего давление понижает температуру плавления льда.

Не только «классика»

  • Аморфные твёрдые (стёкла): структурный беспорядок, есть переход стеклования, а не чёткая точка плавления.

  • Жидкие кристаллы: что-то среднее между жидкостью и кристаллом; текут, но имеют упорядоченные направления — отсюда экраны LCD.

  • Супертекучесть (гелий-4 при ~2 К): вязкость стремится к нулю, «лезет по стенкам».

  • Сверхпроводимость: электрическое сопротивление падает до нуля (это скорее электронное «состояние» твёрдого тела).

  • Бозе–Эйнштейновский конденсат (очень низкие T): много частиц «садятся» в одно квантовое состояние — макрообъект с квантовым поведением.

Как «переключать» состояния

  • Повысить температуру → усиливаем тепловое движение, ослабляем роль притяжения → твёрдое→жидкость→газ→плазма.

  • Менять давление: повышаем p — газ может конденсироваться; понижаем p — кипение начинается при более низкой температуре (горы, вакуум).

Ключевые свойства по-быстрому

  • Сжимаемость: газ ≫ жидкость > твёрдое.

  • Диффузия: газ ≫ жидкость ≫ твёрдое.

  • Форма/объём: твёрдое (оба свои), жидкость (только объём свой), газ (ни того, ни другого).

Если совсем коротко: агрегатное состояние — это фаза вещества, задаваемая условиями TT и pp и характером межчастичного взаимодействия; переходы между состояниями идут скачком и требуют/выделяют скрытую теплоту.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос