Vielas agregātstāvokļi

Cietas vielas, šķidrumi un gāzes ir vielas trīs agregātstāvokļi. Viela ir veidota no mazām daļiņām (atomiem vai molekulām).

• kā šīs īpašības ir saistītas ar cietu vielu, šķidrumu un gāzu

• kādēļ tām piemīt šādas īpašības un kā tās izskaidrot;

• kādēļ cietas viela sacietē, šķidrumi sasalst vai pārvēršas gāzē,

• kā agregātstāvokļu maiņa tiek izmantota dažādās ierīcēs (ledusskapji,

• ir grūti saspiežami (saglabā to pašu tilpumu).

Cietas vielas izmanto pielietojumos, kur vielai jāsaglabā sava forma, jeb kaut kas ir jāatbalsta. Tas ir tādēļ, ka cieta viela nemaina savu formu, paliek tajā vietā, kur ir nolikta, un to nevar saspiest. Iedomāsimies krēslu. Iedomāsimies, kas notiktu, ja krēsls būtu veidots no šķidruma, piem. viskoza šķidruma – medus. Vai tas saglabātu savu formu? Vai tas izturētu Jūsu svaru? Vai tas paliktu tajā vietā, kur Jūs krēslu noliktu?

Tagad padomājiet kādēļ velosipēdu rāmji, automobiļu virsbūves un golfa nūjas ir būvētas no cietām vielām.

Šķidrumi tiek izmantoti tādos pielietojumos, kur nepieciešama plūstamība, piem. gatavojot dzērienu kokteiļus, jeb kur nepieciešams, lai šķidrums pieņemtu trauka formu sacietēšanas procesā. Labs piemērs ir želejas cietēšana. Ūdenī izšķīduši želeja, kas veido šķidrumu tiek ielieta traukā, kur sacietē un ieņem trauka formu. Šķidrumu plūstamība tiek plaši izmantota lauku mākslīgā apūdeņošanā un minerālmēslu izsēšanā.

Dzērieni ir šķidrumi. Kāda šķidruma īpašība ir būtiska, lai to izmantotu kā dzērienu?

Gāzes tiek izmantotas pielietojumos, kur nepieciešams, lai pēc saspiešanas tas dotu impulsu pretējā virzienā (piem. automašīnu riepās), jeb arī vietās, kur daļiņām ir ātri jāizplatās telpā (gaisa atsvaidzinātāji, kukaiņu iznīcinātāji). Tas ir tādēļ, ka gāzes var viegli saspiest, bet ja spēku, kas gāzi saspiež, izslēdz (noņem), tā iet atpakaļ uz sākuma stāvokli. Ja gāzi izlaiž no trauka tā izplatās visā telpā. Ja Jūs izsmidzināt gaisa atsvaidzinātāju vienā istabas stūrī pēc noteikt laika Jūs saodīsiet atsvaidzinātāja smaržu arī pretējā istabas stūrī. Kāda gāzes pamatīpašība ir atbildīga par šo faktu?

Padomājiet kādēļ cigarešu smēķēšana ir kaitīga nesmēķētājiem cilvēkiem (degšanas produkti pamatā ir gāzes) Kādēļ basketbola bumba ir ļoti atsperīga, bet medicīnas bumba nemaz?

Kādēļ vielas trim agregātstāvokļiem ir tik atšķirīgas īpašības? Lai saprastu to, mums jāiedziļinās cietas vielas uzbūvē. Viela sastāv no mazām daļiņām – atomiem un molekulām. Agregātstāvokļu īpašības ir atkarīgas no daļiņu tipa (atoms vai molekula) un daļiņu sakārtojuma pakāpes.

Vienkāršā modelī daļiņas iedomājās kā bumbiņas, kas atrodas nepārtrauktā kustībā. Jo karstākas tās ir, jo ātrāk tās kustas. Ar to var izskaidrot sasalšanu, vārīšanos, kondensāciju un termisko izplešanos. To apraksta vielas kinētiskā teorija.

Kristāliskās cietās vielās daļiņu izvietojums ir periodisks jeb regulārs*) un tās atrodas tuvu viena otrai (saskaras). Daļiņas pievelk viena otru ar lielu spēku (ķīmiskā saite), jo tās ir mazas un atrodas tuvu viena otrai. Tas nozīmē, ka daļiņas nevar savstarpēji mainīties vietām. Vienīgā iespēja daļiņām kustēties ir vibrēt ap līdzsvara stāvokli (3.1a attēls, apakšā).