ФАЗЫ И КОМПОНЕНТЫ

Состояния вещества

Мы уже знаем из гл. 3, что существуют три физических состояния вещества: газообразное, жидкое и твердое. Однако состояния некоторых веществ трудно отнести к одной из этих категорий.

Плазма. Свойства плазмы столь существенно отличаются от свойств газов, жидкостей и твердых веществ, что иногда ее рассматривают как четвертое состояние вещества. Плазма состоит из положительных ионов и несвязанных электронов. Она существует, например, в верхних слоях атмосферы Земли. По-видимому, свыше 99% вещества во всей Вселенной существует в виде плазмы. Солнце и звезды состоят из высокоионизированной плазмы, образующейся при очень высоких температурах.

Стекло. Стекло тоже представляет собой вещество, которое трудно однозначно отнести к одной из трех категорий-газообразному, жидкому или кристаллическому веществам. Стекло представляет собой аморфное вещество, которое обладает свойствами твердых веществ, а структурой жидкостей. В сущности, стекло можно рассматривать как жидкость, охлажденную ниже температуры замерзания без кристаллизации. Таким образом, оно представляет собой переохлажденную жидкость, и стеклообразное состояние может рассматриваться как промежуточное между жидким и твердым состояниями.

Жидкие кристаллы. В определенном смысле жидкокристаллическое состояние может рассматриваться как противоположность стеклообразного состояния. Жидкие кристаллы обладают некоторыми свойствами жидкостей, например текучестью; вместе с тем они характеризуются упорядоченной структурой кристаллического типа. Жидкие кристаллы находят применение для изготовления циферблатов электронных часов, табло микрокалькуляторов и экранов дисплеев. Подобно стеклообразному состоянию, жидкокристаллическое состояние может рассматриваться как промежуточное между жидким и твердым состояниями.

Фаза-это гомогенная (однородная) часть вещества. Деление фазы позволяет получить только меньшие ее части, неотличимые одна от другой. Фаза может состоять из одного или нескольких веществ. Примером однофазного вещества может служить раствор. Газы всегда свободно смешиваются друг с другом в любых пропорциях, образуя полностью гомогенную смесь, т.е. однофазную систему. Твердые и жидкие вещества могут образовывать системы, состоящие из нескольких фаз.

Фазы отделяются друг от друга физическими границами, которые называются фазовыми границами (рис. 6.4).

Равновесия, устанавливающиеся в однофазных системах, называются гомогенными равновесиями. Примерами гомогенных равновесий являются ионные равновесия в

 

 

 

Оглавление: