Države Materije

Svojstva Svake Države

Prikaži Aktivnost

Rječnik

Prikaži Aktivnost

Početak Rasprave

Prikaži Aktivnost

Priča o Česticama Vode

Prikaži Aktivnost

Promjene Stanja

Prikaži Aktivnost

Usporedi i Usporedi

Prikaži Aktivnost

Stanje materije

Materija dolazi u tri stanja: kruta , tekuća ili plinska . Svako stanje ima različit raspored čestica, koji omogućava kretanju (ili ne kretanju) čestica, a ponekad se ovaj raspored čestica može promijeniti, mijenjajući stanje materije. Dodavanje toplinske energije u sustav čestica povećava prosječnu kinetičku energiju. Smanjenje kinetičke energije može smanjiti temperaturu u sustavu ili promijeniti stanje sustava iz plina u tekućinu ili tekućine u krutu tvar.

U čvrstom stanju čestice su raspoređene u pravilnom obrascu i vrlo su blizu. Ne mogu se kretati oko sebe, ali vibriraju oko fiksne točke. Od tri stanja, čestice u krutini imaju najnižu kinetičku energiju. Što čestice dobivaju više toplinske energije (često zagrijavanjem), one više vibriraju. Jednom kada čestice imaju dovoljno energije da se kreću jedna oko druge, stanje se mijenja iz krute u tekuću. Količina kinetičke energije koja je potrebna da se kruta tvar pretvori u tekućinu ovisi o sastavu krute tvari i njezinu "talištu".

U tekućini su čestice još uvijek vrlo blizu, ali imaju nasumičan raspored. I dalje vibriraju, ali mogu se pomicati jedno pokraj drugog, što omogućava protoku tekućina. Sposobnost kretanja čestica također je razlog zašto će tekućine ispunjavati oblik bilo kojeg spremnika u kojem se nalaze. Ako te čestice zagrijavamo još više, veze između čestica se prekidaju i one postaju plin.

Raspored čestica za plinove je slučajan i čestice su raširene. Oni lete naokolo, sudarajući se jedan s drugim i na stranama svojih kontejnera. Između čestica ima puno prostora, što znači da se plinovi mogu komprimirati. Što se više komprimiraju, više se sudaraju sa svojim spremnikom i jedni s drugima. Sudar čestica i drugog materijala vrši silu poznatu kao pritisak .

Na pritisak utječu razni čimbenici, kao što su temperatura sustava, broj čestica i volumen spremnika. Pritisak sustava može utjecati na stanje u kojem se nalazi. Pri visokom tlaku potrebno je više toplinske energije da se čestice prebace iz tekuće u plinsku. S niskim tlakom vrijedi suprotno; potrebno je manje toplinske energije kako bi čestice mogle preći iz tekuće u plinsku fazu.

Najčešće korišteni primjer naučiti studente o stanjima materije je _H2O, ili vodu. Ovo je jedna od rijetkih tvari koja se prirodno može naći na Zemlji u sva tri stanja. Voda ima talište na 0 ° C (32 ° F, 273,2 K) i ima vrelište od 100 ° C (212 ° F i 373,2 K). Voda se najčešće koristi jer studenti imaju iskustva sa sva tri stanja. Led, voda i para stvoreni su od iste vrste čestica, ali svaka od njih izgleda i osjeća se vrlo različito. Voda je, međutim, prilično čudna; led je manje gust od vode i krutina lebdi na vrhu tekućine, što je karakteristika koja nije tipična za ostale tvari. Ova osobitost omogućila je živim bićima da opstaju u vodi izoliranoj ledom i omogućila da se život razvija onako kako ima.

Aktivnosti u ovom planu lekcije koriste se jednostavnim modelom kuglica kako bi se objasnile složenije molekule kako bi se učenicima pružila solidna osnova razumijevanja. Vodena „čestica“ zapravo se sastoji od tri atoma, ali tretiranje je s jednom česticom lakše je razumjeti kada opisujete raspored molekula. Važno je da su učenici sposobni definirati čistu tvar kao tvar koja je izrađena od jedne vrste atoma ili molekule.

Često postavljana pitanja o agregatnim stanjima materije

Koja su tri glavna stanja tvari i po čemu se razlikuju?

Tri glavna stanja tvari su čvrsto, tekuće i plinasto. Čvrste tvari imaju čestice čvrsto složene u pravilan uzorak, tekuće imaju slučajno raspoređene čestice koje se mogu gibati jedna pored druge, a plinasti imaju raširene, brzo gibajuće čestice. Svako stanje ima jedinstvena svojstva temeljena na rasporedu i kretanju čestica.

Kako dodavanje toplinske energije mijenja stanje tvari?

Dodavanje toplinske energije tvari povećava gibanje čestica (kinetičku energiju). Kada se doda dovoljno energije, čvrste tvari se otope u tekućine, a tekućine isparavaju u plinove. Uklanjanje energije vraća te promjene, uzrokujući da plinovi kondenziraju i tekućine zamrzavaju.

Zašto led pluta na vodi i zašto je to važno?

Led pluta na vodi jer je manje gust od tekuće vode. Ova jedinstvena svojstva stvara izolacijski sloj na jezerima i ribnjacima, omogućujući životinjama u vodi preživljavanje ispod površine čak i pri zamrzavanju.

Što je tlak u plinovima i kako utječe na stanje tvari?

Tlak u plinovima je sila koju čestice vrše sudarajući s posudom i međusobno. Viši tlak može zahtijevati više toplinske energije za pretvaranje tekućine u plin, dok niži tlak olakšava promjenu stanja čestica.

Što je čista tvar i kako ju objasniti učenicima?

Čista tvar sastoji se od samo jednog tipa atoma ili molekule. Za bolje razumijevanje, koristite primjere poput vode (H₂O) ili kisika (O₂), naglašavajući da su sve čestice identične u čistoj tvari.