منو
 صفحه های تصادفی
طول نسبی
نور پیامبر در فرزندان آن حضرت
امام زمان در قرآن - تکویر : 16
بهداشت مواد غذایی
ساختمان دندان
حداکثر دوز مجاز تشعشع هسته ای
آشکارساز سوسوزن
رسوبگذاری در محیط آبی
تقرب ملائکه به خدا با دوستی امام علی علیه السلام
مواد مصالح زمین شناسی از دیدگاه مهندسی
 کاربر Online
590 کاربر online
تاریخچه ی: حالات ماده

تفاوت با نگارش: 6

Lines: 1-49Lines: 1-58
-V{maketoc} +

||از وارسی مخلوطها و مواد خالص سه حالت از چهار حالت ((ماده)) ، به آسانی مشخص می‌شود که این سه حالت عبارتند از: ((جامد|جامدات)) ، ((مایع|مایعات)) و ((گاز|گازها)). ((پلاسما)) حالت چهارم ماده است. پلاسما ، حالت معمول مواد موجود در زندگی روزمره ما نیست، ولی متداولترین حالت ماده در جهان است.||

able dir align=left>
{img sr
c=img/daneshnameh_up/e/eb/liquid-9.gif}
 !دید کلی !دید کلی
-*از وارسی مخلوطها و مواد خالص سه حالت از چهار حالت ماده به آسانی مشخص می‌شود. این سه حالت عبارتند از: ((جامدات)) ، ((مایعات)) و ((گازها)) و ((پلاسما)) حالت چهارم ماده است. پلاسما حالت معمول مواد موجود در زندگی روزمره ما نیست ولی متداولترین حالت ماده در جهان است.

*
یونانیان باستان ، عالم را متشکل از چهار عنصر ((آتش)) ، ((خاک)) ، ((آب)) و ((آزمایش‌های مربوط به هوا)) می دانستند. امروزه ((دانشمندان)) به کمک این «((عناصر بنیادی جهان|عناصر))» ، تمام اجزای تشکیل دهنده جهان را آن طور که هست ، توضیح می‌دهند. آتش بیانگر ((انرژی)) بوده و سه عنصر دیگر نشان دهنده سه حالت از ((ماده)) ((«جامد)) ، ((مایع)) و ((گاز))) می‌باشند. بر طبق این تقسیم بندی مواد جامد دارای شکل و ابعاد مشخصی بوده و همچنین ((جرم)) ، ((حجم)) و ((وزن)) مشخصی دارند، مایعات و گازها ((شاره)) هستند، یعنی جریان می‌یابند.

این اجسام شکل معینی ندارند و شکل ظرفی را که در آن قرار دارند به خود می گیرند. در حالیکه مقدار معینی دارند. مثلا مقدار ((آب)) ، ((دی اکسید کربن)) ، آزمایش‌های مربوط به هوا ، شیر و غیره جرم قابل اندازه گیری و معینی دارند، اما نمی توانند همانند جامدات با اعمال ((نیروی کشسانی|نیروی پس زنی کشانی)) ، در مقابل تغییر شکل ، ((مقاومت مکانیکی|مقاومت)) کنند.
!حالات مختلف ماده
*((جامد))
*((مایع))
*((گاز))
*((پلاسما))
+یونانیان باستان ، عالم را متشکل از چهار عنصر ((آتش)) ، ((خاک)) ، ((آب)) و ((آزمایش‌های مربوط به هوا|هوا)) میدانستند. امروزه ((دانشمندان)) بکمک این ((عنصر|عناصر)) ، تمام اجزای تشکیل دهنده جهان را آن طور که هست ، توضیح می‌دهند. آتش بیانگر ((انرژی)) بوده و سه عنصر دیگر نشان دهنده سه حالت از ((ماده)) ((جامد)) ، ((مایع)) و ((گاز))) می‌باشند. بر طبق این تقسیم بند مواد جامد دارای شکل و ابعاد مشخصی بوده و همچنین ((جرم)) ، ((حجم)) و ((وزن)) مشخصی دارند.

مایعات و گازها ((شاره)) هستند، یعنی جریان می‌یابند. این اجسام شکل معینی ندارند و شکل ظرفی را که در آن قرار دارند بخود میگیرند، در حالیکه مقدار معینی دارند. مثلا مقدار ((آب)) ، ((دی اکسید کربن)) ، ((هوا)) ، ((شیر)) و غیره جرم قابل اندازه گیری و معینی دارند، اما نمیتوانند همانند جامدات با اعمال ((نیروی کشسانی|نیروی پس زنی کشانی)) ، در مقابل تغییر شکل ، مقاومت کنند.
 !آزمایشات ساده  !آزمایشات ساده
-*مقدار معینی مایع ، حجم مشخصی دارد، گاز چنین نیست. اگر یک ((واحد حجم مایعات|لیتر)) شیر را در چهار لیوان بریزیم، در مجموع همان یک لیتر حجم را اشغال می‌کند. حجم اشغال شده توسط سطح افقی شیر بالای شیر در لیوان مشخص می شود. همین سطح است که باعث تمایز مایعات از گازها می‌شود. />
*اگر گاز سنگین و قابل روئیت (رنگی) ((کولر)) را از ظرفی به ظرف دیگر بریزیم و در ظرف را باز بگذاریم ، گاز درون ظرف باقی نمی‌ماند. گازها همانند مایعات طح افق در بالای حجم اشغال کرده خود ندارند و در همه جا پخش می شوند. بنابراین ، حجم گاز برابرحجم هر ظرفی است که در آن قرار می گیرد.
! ((جامد))
در حالت جامد ((نیروی بین مولکولی|نیروهای بین مولکولی)) بقدری قویتر از ((انرژی جنبشی)) هستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن می‌گردند. جامدات شکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است (یعنی در حدود 10-10 متر).

جامدات نمی‌توانند، مانند وضعیتی که حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به ا
طراف حرکت کنند. بلکه ، در جامد ، ((مولکول|مولکولها)) در مکانهای خاصی قرار می‌گیرند. و فقط می‌توانند در اطراف این مکانها ((حرکت نوسانی)) رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند. این حرکت نوسانی ، بخصوص در ((جامدات بلورین)) ، کاربردهای صنعتی و علمی زیادی را برای این دسته از مواد به دنبال دارد.
!((مایع))
در
حالت مایع مولکولها بهم نزدیک‌تر بوده بطوریکه نیروهای مابینشان قویتر از انرژی جنبشی آنان می‌باشد از طرف دیگر نیروها آنقدر قوی نیستند که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردند از این روست که جریان مایع از ظرفی به ظرف دیگر شدنی است اما نسبت سرعت جاری شدن ((آب)) در مقایسه با مایعات دیگر از قبیل ((روغنها)) و ((گلیسیرین)) بسیار متفاوت است که این تفاوت در سرعت جاری شدن را ((ویسکوزیته)) می‌نامند. که خود تابعی از شکل ، اندازه مولکولی ، درجه حرارت و ((فشار)) می‌باشد. بنابراین مایعات حجم معین و شکل نامعینی دارند. />
فاصله م
ولکولها در مایعات در مقایسه با گازها بسیار کم است (در حدود 10-10 متر). در مایعات مولکولها به اطراف خود حرکت می‌کنند و به سهولت روی هم می لغزند و راحت ((جریان سیال|جریان)) (شارش) پیدا می کنند، مواد مایع با قابلیت شکل پذیری و جریان یافتن در شبکه‌های ریز کاربردهای زیادی در صنعت پیدا کرده است.
!((گاز))
حالت فیزیکی مواد در شرایط فشار و درجه حرارت طبیعی بستگی به اندازه مولکولی و ((نیروی گرانشی|نیروهای فی ما بین)) آن دارد. اگر مقدار کمی از یک گاز در یک تانک نسبتا بزرگی قرار گیرد مولکولهای آن با سرعت در سرتاسر تانک
پخش می‌شوند پخش سریع مولکولهای گاز دلالت بر آن می‌کند که نیروهای موجود فی مابین مولکولها به مراتب ضعیفتر از ((انرژی نبش)) ن است و از آنجایی که ممکن است مقدار کمی از یک گاز در سرتاسر تانک یافت شود نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتا از هم فاصله گرفته باشند. بنابراین گازها شکل و حجمشان بستگی به ظرفی دارد که در آن جای دارند.

در حالت گازی مولکولها آزادانه به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر و نیز با دیواره
ظرف برخورد می‌کنند. فاصله مولکولها در حالت گازی در حدود چند ده برابر فاصله آنها در حالت مایع و جامد است. اگر در یک ظرف ((نوشابه)) پلاستیکی را بسته و آنرا متراکم کنید و سپس آنرا با ((آب)) پر کرده و دوباره سعی کنید که آنرا متراکم کنید، در حالت اول به علت فاصله زیاد بین مولکولی در گاز ، متراکم کردن سنگین تر و سخت تر صورت می گیرد در صورتی که حالت دوم چنین نیست.
!((پلاسما))
پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مست
قلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و ((الکترون)) با غلظت معینی باشد. که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد تقریبا ((شبه خنثایی پلاسما|حالت شبه خنثایی)) دارد. پدیدههای طبیعی زیادی از جمله ((آتش)) ، ((خورشید)) ، ((ستارگان)) و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار می گیرند.
+*مقدار معینی مایع ، حجم مشخصی دارد، گاز چنین نیست. اگر یک ((واحد حجم مایعات|لیتر)) شیر را در چهار لیوان بریزیم، در مجموع همان یک لیتر حجم را اشغال می‌کند. حجم اشغال شده توسط سطح افقی بالای شیر در لیوان مشخص میشود. همین سطح است که باعث تمایز مایعات از گازها می‌شود.>>
*اگر گاز سنگین و قابل روئیت (رنگی) ((کلر)) را از ظرفی به ظرف دیگر بریزیم و در ظرف را باز بگذاریم ، گاز درون ظرف باقی نمی‌ماند. گازها همانند مایعات ، سطح افقی در بالای حجم اشغال کرده خود ندارند و در همه جا پخش می‌شوند. بنابراین ، جم گاز برابرحجم هر ظرفی است که در آن قرار می‌گیرد.
-لاسما شبیه به گاز است ولی مرکب از ((ذرات باردار)) متحرکی به نام ((یون)) است، یونها به شدت تحت تاثیر ((نیروی الکتریکی|نیروهای الکتریکی)) و ((نیروی مغنایسی|مغناطیسی)) قرار می‌گیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی ((جو زمین)) ، ((جو ستارگان|اتمسفر ستارگان)) ، بسیاری از مواد موجود در فضای ((سحابی)) و بخشی از دم ((ستاره دنباله‌دار)). ((شق قطبی|شفقهای قطبی شمالی)) نمایش خیره کننده از حالت پلاسمایی ماده است که در ((میدان مغناطیسی)) جریان می‌یابد. +
{img src=img/daneshnameh_up/8/8d/msc1cb.jpg}

!جا
د
در حا
لت جامد ، ((نیروی بین مولکولی|نیروهای بین مولکولی)) ، بقدری قویتر از ((انرژی جنبشی)) هستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن می‌گردند. جامدات شکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است. جامدات نمی‌توانند مانند وضعیتی که حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به اطراف حرکت کنند. بلکه ، در جامد ، ((مولکول|مولکولها)) در مکانهای خاصی قرار می‌گیرند و فقط می‌توانند در اطراف این مکانها ((حرکت نوسانی)) رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند.

این
حرت نوسانی ، بخصوص ر ((بلور|جامدات بلورین)) ، کاربردهای صنعتی و علمی زیادی را برای این دسته از مواد به دنبال دارد.
!ما
یع
در حالت
مایع ، مولکولها بهم نزدیک‌تر بوده، بطوریکه نیروهای مابینشان قویتر از انرژی جنبشی آنان می‌باشد. از طرف دیگر ، نیروها آنقدر قوی نیستند که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردند. از این روست که جریان مایع از ظرفی به ظرف دیگر شدنی است، اما نسبت سرعت جاری شدن ((آب)) در مقایسه با مایعات دیگر از قبیل ((روغن|روغنها)) و ((گلسیرین)) بسیار متفاوت است که این تفاوت در سرعت جاری شدن ، میزان مقاومت یک مایع در مقابل جاری شدن ،یعنی ((ویسکوزیته)) آن خوانده می شود که خود تابعی از شکل ، اندازه مولکولی ، ((دما|درجه حرارت)) و ((فشار)) می‌باشد. بنابراین مایعات حجم معین و شکل نامعینی دارند.

فاصله مولکولها در مایعات در مقایسه با گازها بسیار کم است. در مایعات ، مولکولها به اطراف خود حرکت می‌کنند و به سهولت روی هم می‌لغزند و راحت جریان (شارش) پیدا می‌کنند. مواد مایع با قابلیت شکل پ
ذیری و جریان یافتن در شبکه‌های ریز ، کاربردهای زیادی در صنعت پیدا کرده‌اند.
!گاز
حالت فیزیکی مواد در شرایط ((فش
ار)) و درجه حرارت طبیعی ، بستگی به اندازه مولکولی و نیروهای فی‌مابین آن دارد. اگر مقدار کمی از یک گاز ، در یک تانک نسبتا بزرگی قرار گیرد، مولکولهای آن با سرعت در سرتاسر تانک پخش می‌شوند. پخش سریع مولکولهای گاز دلالت بر آن می‌کند که نیروهای موجود فی‌مابین مولکولها ، بمراتب ضعیفتر از انرژی جنبشی آن است و از آنجایی که ممکن است مقدار کمی از یک گاز در سرتاسر تانک یافت شود، نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتا از هم فاصله گرفته باشند. بنابراین گازها شکل و حجمشان بستگی به ظرفی دارد که در آن جای دارند.

در حالت گازی ، مولکولها آزادانه
به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر و نیز با دیواره ظرف برخورد می‌کنند. فاصله مولکولها در حالت گازی در حدود چند ده برابر فاصله آنها در حالت مایع و جامد است. اگر در یک ظرف نوشابه ((پلاستیک|پلاستیکی)) را بسته و آنرا متراکم کنید و سپس آنرا با آب پر کرده و دوباره سعی کنید که آنرا متراکم کنید، در حالت اول بعلت فاصله زیاد بین مولکولی در گاز ، متراکم کردن سنگین‌تر و سخت‌تر صورت می‌گیرد، در صورتی که در حالت دوم چنین نیست.
!پلاسما
پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و ((الکتر
ون)) با غلظت معین می‌باشد که مقدار ((الکترون|الکترونها)) و ((آنیون و کاتیون|یونهای مثبت)) در یک محیط پلاسما تقبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریبا حالت __شبه خنثایی__ دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار می‌گیرند.

پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از __ذرات باردار__ متحرکی به نام ((آنیون و کاتیون|یون)) است. یونها ب
شدت تحت تاثیر ((نیروی الکتریکی|نیروهای الکتریکی)) و ((نیروی مغنایسی|مغناطیسی)) قرار می‌گیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع __شعله__ ، __بخش خارجی جو زمین__ ، __اتمسفر ستارگان__ ، بسیاری از مواد موجود در __فضای سحابی__ و بخشی از دم __ستاره دنباله‌دار__ شفقهای قطبی شمالی. نمایش خیره کننده از حالت پلاسمایی ماده است که در ((میدان مغناطیسی)) جریان می‌یابد.

بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی ((هسته|هسته‌ای)) را نیز در دسته‌بندیها بعنوان حالات پنجم و ششم ماده بحساب می‌آورد که از این حالات در توجیه خواص ((نکلئون|نکلئونهای هسته)) ، ((نیروی هسته‌ای|نیروهای هسته‌ای)) ، ((واکنش های هسته‌ای و در کل ((فیزیک ذرات بنیادی)) استفاده می‌شو
د.
-بد نیت بدانید ک دان اموز اا دیی ز م ((برهمکش ی ته‌ای|رهکن عیف)) و ((برهکش وی هست|وی ه‌ای)) را نیز در دسته بندیها ب نوان اا پنم و م ماده به ساب می‌ود ک از این حالات ر توی وا ((نکو|نکلئونهای سته)) ، ((نیروی هست‌ای|نیرهای هته‌ای)) ، ((واکن های هسه‌ای)) و در ل ((فیزیک ا بنیادی)) استفاده می‌شود.
! مباحث مرتبط با عنوان
+









{img src=img/daneshnameh_up/c/cf/Metan.jpg}



ساختمان گاز متان ، یک گاز طبیی



ال بوز-اینشتین
الت پنجم ب نام ماده __~~green:چال بوز-اینشتین~~__ (__Booze-Einstein condensate__) که در سال ۱۹۹۵ کش شد، در اثر سرد شدن راتی به نام __~~green:وزونها~~__ (__Bosons__) ا داهیی بسیار پایین پدی می‌ید. وزون‌های رد در هم رمی‌روند و ابر ذره‌ای ک رفتاری بیشتر ی یک ((و)) دارد تا ذره‌های ممولی ، شکل می‌گیرد. ماده __چگا بوز-اینشتین__ شکننه‌ ست و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.
!چگال
فرمیونی
حالت تازه هم ماده __~~green:چگال فرمی
ونی~~__ (__Fermionic condensate__) است. "__دبورا جین__" (__Deborah Jin__) از دانشگاه کورادو ک گروهش در ااخر پاییز ۱۳۸۲ ، موفق به کشف این شکل تازه ماده شده‌ است، یگید: __"__وقتی با شک یدی از ماده روبرو میشوید، باید زمانی را صرف شناخت ویژگیهایش کنید. آنها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم ((پتاسیم)) با جرم اتمی 40 تا دمایی کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتمها در چنین دمایی بدن گانروی جریان می‌یبند و ای ، نشانه هور ماده‌ای جدید بود. در دماهای پایینر چه اتفاقی میافتد؟ هنوز نمینیم.__"__

ماده چگال فرمیونی بسیار شبیه مده چگال بوز-اینشتین (__BEC__) است. ((ذرات بنیادی)) و اتمها در طبیعت می‌ونند به شک __بوزون__ یا __فرمیون__ باشند. یکی از تفاوتهای اساسی میان آنها حالتهای کوانتومی ماز برای ذرات ست. تعداد زیادی بزون می‌وانن در یک حالت ((مکانیک کنتوی|کوانتومی)) باشند ، مثلا انرژی ، اسپین و ... آنها یکی باشد ، اما مطابق ((اصل طرد پائولی)) ، دو فرمیون نمی‌توانند همزمان حالتهای کانتومی یکسان داشته اشند.

برا
همین ، مثلا در ((آرایش اکترونی عناصر|آرایش اتمی)) ، الکترونها که فرمیون هستد، نمیتوانند همگی در یک تراز انرژی قرار گیرد.در هر ((اوربیتال اتمی|اوربیتال)) تنه دو الکترون که اسپینهای متفاوت داشته باشند، جا می‌گیرد و الکترونهی بعدی باید به اوربیتال دیگری با انرژی بالاتر بروند. بنابراین اگر فرمیونها را سد کنیم و انرژی آنها را بگیریم ، ابتدا پایینترین تراز انرژی پر می‌شود ، اما ذره بعدی باید به ترازی با انری بالاتر برود.

وجود ماده چگا
ل فرمیونی همانند ماده چگال یوز- اینشتین لها قل پیش‌بینی شده و خواص آن محاسبه شده بود ، اما رسیدن به دمای نزدیک به صفر مطلق که برای تشکیل این شکل ماده لازم است تاکنون ممکن نشده بود. هر دو از فرورفتن اتمها در دماهایی بسیار پایین ساخته می‌شوند. اتمهای BEC بوزون ‌هستند و اتمهای ماده چگال فرمیونی ، فرمیون.
!مباحث مرتبط با عنوان
 *((اتم)) *((اتم))
-*((همکنش عیف هسته‌ای))
*((برمکن قوی سته‌ای))
+*((م ولیه))
*((بو))
 *((جامد)) *((جامد))
-*((جامدات)) 
 *((چگالی)) *((چگالی))
 *((گاز)) *((گاز))
-*((گازها)) 
 *((پلاسما)) *((پلاسما))
-*((شاره)) 
 *((عناصر بنیادی جهان)) *((عناصر بنیادی جهان))
-*((یع))
*((مایعات))
+*((میون))
*((مایع))
 *((مقاومت مکانیکی)) *((مقاومت مکانیکی))
 *((مولکول)) *((مولکول))
-* ((چگال فرمیونی)) 

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 شنبه 30 مهر 1384 [08:49 ]   10   فیروزه نجفی      جاری 
 شنبه 30 مهر 1384 [08:49 ]   9   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 شنبه 29 اسفند 1383 [06:41 ]   8   احمد شکیب      v  c  d  s 
 سه شنبه 25 اسفند 1383 [07:11 ]   7   فاطمه عیوضی      v  c  d  s 
 شنبه 08 اسفند 1383 [11:55 ]   6   بابک خسروشاهی      v  c  d  s 
 پنج شنبه 19 آذر 1383 [10:41 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 17 آذر 1383 [08:03 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 10 آذر 1383 [08:51 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 25 آبان 1383 [16:00 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 چهارشنبه 29 مهر 1383 [16:43 ]   1   10.1.1.9      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..