Olekud

Iga Riigi Omadused

Kuva Tegevus

Sõnavara

Kuva Tegevus

Arutelu Algataja

Kuva Tegevus

The Story of Water Osakeste

Kuva Tegevus

Riigi Muutused

Kuva Tegevus

Võrrelda ja Vastandada

Kuva Tegevus

Olukord taustal

Ainet on kolmes olekus: tahke , vedel või gaasiline . Igal olekul on erinev osakeste paigutus, mis võimaldab osakestel liikuda (või mitte liikuda) ja mõnikord võib see osakeste paigutus muutuda, muutes asja olekut. Soojusenergia lisamine osakeste süsteemile suurendab keskmist kineetilist energiat. Kineetilise energia vähenemine võib vähendada süsteemi temperatuuri või muuta süsteemi olekut gaasist vedelikuks või vedelikust tahkeks.

Tahkises on osakesed paigutatud korrapäraselt ja asuvad üksteisega väga lähestikku. Nad ei saa üksteise ümber liikuda, vaid vibreerivad fikseeritud punkti kohal. Kolmest olekust on tahkete osakeste kineetiline energia madalaim. Kuna osakesed saavad rohkem soojusenergiat (sageli kuumutades), vibreerivad nad rohkem. Kui osakestel on piisavalt energiat üksteise ümber liikumiseks, muutub olek tahkest vedelikuks. Tahke aine vedelaks muutmiseks vajalik kineetilise energia hulk sõltub tahke aine meigist ja selle sulamistemperatuurist.

Vedelikus on osakesed endiselt väga lähestikku, kuid neil on juhuslik paigutus. Nad küll vibreerivad, kuid võivad liikuda teineteisest mööda, mis võimaldab vedelikel voolata. Osakeste liikumisvõime on ka põhjus, miks vedelikud täidavad ükskõik millises anumas kuju. Kui me neid osakesi veelgi kuumutame, purunevad osakeste vahelised sidemed ja neist saab gaas.

Gaaside osakeste paigutus on juhuslik ja osakesed jaotatakse laiali. Nad lendavad ringi, põrkudes omavahel ja oma konteinerite külgedega. Osakeste vahel on palju ruumi, mis tähendab, et gaase saab kokku suruda. Mida rohkem neid kokku surutakse, seda enam nad põrkuvad oma mahuti ja üksteisega. Osakeste ja muu materjali kokkupõrge avaldab survet .

Survet mõjutavad erinevad tegurid, näiteks süsteemi temperatuur, osakeste arv ja mahuti maht. Süsteemi rõhk võib mõjutada olukorda, milles asi on. Kõrgsurve korral on osakeste jaoks vaja rohkem soojusenergiat, et nad muutuksid vedelast faasist gaasifaasiks. Madala rõhu korral on vastupidine; osakeste muutmiseks vedelast faasist gaasifaasiks on vaja vähem soojusenergiat.

Kõige sagedamini kasutatav näide mateeria olekute õpetamiseks õpilastele on H ₂ O või vesi. See on üks väheseid aineid, mida võib looduslikult leida Maal kõigis kolmes olekus. Vee sulamistemperatuur on 0 ° C (323 F, 273,2 K) ja keemispunkt on 100 ° C (212 ° F ja 373,2 K). Vett kasutatakse kõige sagedamini, kuna õpilastel on kogemusi kõigi kolme seisundiga. Jää, vesi ja aur on kõik valmistatud sama tüüpi osakestest, kuid kõik ained näevad ja tunnevad end väga erinevalt. Vesi on siiski üsna kummaline; jää on veest vähem tihe ja tahke aine hõljub vedeliku peal - see on omadus, mis pole teistele ainetele tüüpiline. See eripära on lasknud elusolenditel jääga isoleeritud vees ellu jääda ja lasknud elul areneda nii, nagu tal on.

Selle tunniplaani tegevused kasutavad keerukamate molekulide selgitamiseks osakeste lihtsat pallimudelit, et anda õpilastele kindel mõistmisalus. Vee „osake” koosneb tegelikult kolmest aatomist, kuid kui seda käsitleda ühe osakesena, on see molekulide paigutuse kirjeldamisel hõlpsam aru saada. On oluline, et õpilased oskaksid puhast ainet määratleda kui ainet, mis on valmistatud ühte tüüpi aatomist või molekulist.

Korduma kippuvad küsimused aine olekute kohta

Millised on kolme peamist ainedisiku ja kuidas nad erinevad?

Kolm peamist aineolekut on , ja . Kristallsetel ainetel on tihedalt kokku pakitud osakeste muster, vedelikel on juhuslikult paiknevad osakesed, mis võivad üksteise kõrval liikuda, ning gaasilistel osakestel on laialt hajutatud ja kiiresti liikuvad osakesed. Igal olekul on unikaalsed omadused, mis põhinevad osakeste paigutusel ja liikumisel.

Kuidas soojusenergia lisamine muudab aine olekut?

Soojusenergia lisamine ainele suurendab osakeste liikumist (kinetiline energia). Kui energiat lisatakse piisavalt, võivad kristalsed ained sulada vedelikuks ning vedelikud aurustuda gaasiliseks. Energia eemaldamine muudab need protsessid tagasipöördumiseks, põhjustades gaaside kondenseerumist ja vedelike tardumist.

Miks jää ujuvad vees ja miks see on oluline?

kuna see on vähem tihe kui vedel vesi. See unikaalne omadus loob isolatsioonikihi järvedel ja tiikidel, võimaldades veeloomadel ellu jääda isegi külmade tingimuste all.

Mis on rõhk gaasides ja kuidas see mõjutab aine olekut?

gaasides on jõud, mida osakesed avaldavad põrkumisel konteineri seinte ja teiste osakestega. Kõrgem rõhk võib nõuda rohkem soojusenergiat vedeliku muutmiseks gaasiks, samas kui madalam rõhk muudab osakeste oleku muutmise hõlpsamaks.

Mis on puhas aine ja kuidas seda õpilastele seletada?

koosneb ainult ühest aatomitüübist või molekulist. Õpilastele aitab seda selgitada, kasutades näiteid nagu vesi (H) või hapnik (O), rõhutades, et kõik osakesed on puhtas aines identsed.