状態の定義
化学用語集 状態の定義
物質の最も一般的な 4 つの状態は、固体、液体、気体、およびプラズマです。
法線、ゲッティイメージズ
物理学と化学はどちらも、物質、エネルギー、およびそれらの間の相互作用を研究します。熱力学の法則から、科学者は物質が状態を変えることができ、系の物質とエネルギーの合計が一定であることを知っています。エネルギーが物質に追加または削除されると、状態が変化して 物質の状態 .物質の状態は、その方法の 1 つとして定義されます。 案件 それ自体と相互作用して均質な 段階 .
物質の状態と物質の相
「物質の状態」と「物質の相」というフレーズは、同じ意味で使用されます。ほとんどの場合、これで問題ありません。 技術的には、システムには複数のフェーズを含めることができます 同じ状態の物質。たとえば、棒鋼 (固体) には、フェライト、セメンタイト、およびオーステナイトが含まれている場合があります。油と酢の混合物 (液体) には、2 つの別個の液相が含まれています。
状態の物質
日常生活では、物質の 4 つの段階が存在します。 固体 、 液体 、 ガス 、 と プラズマ .しかし、他にもいくつかの物質の状態が発見されています。これらの他の状態のいくつかは、物質が実際にはどちらの状態の特性も示さない物質の 2 つの状態の間の境界で発生します。他のものは最もエキゾチックです。これは、物質のいくつかの状態とその特性のリストです。
個体 : ソリッドには定義された形状とボリュームがあります。固体内の粒子は、秩序だった配置で固定されて非常に密集しています。配列は、結晶を形成するのに十分に秩序化されているか（例えば、ＮａＣｌまたは食塩結晶、石英）、または配列は、無秩序または無定形（例えば、ワックス、綿、窓ガラス）であり得る。
液体 : 液体の体積は定義されていますが、形状が定義されていません。液体内の粒子は、固体内のように密集していないため、互いに滑ります。液体の例としては、水、油、アルコールなどがあります。
ガス : 気体は、定義された形状または体積のいずれかを欠いています。ガス粒子は広く分離されています。気体の例としては、空気やバルーン内のヘリウムが挙げられます。
プラズマ : ガスと同様に、プラズマには定義された形状や体積がありません。しかし、プラズマの粒子は帯電しており、大きな違いによって分離されています。 プラズマの例 雷とオーロラが含まれます。
ガラス : ガラスは 非晶質固体 結晶格子と液体の中間。固体や液体とは異なる特性を持ち、準安定状態で存在するため、物質の別の状態と見なされることがあります。
超流動 : 超流動は、近くで発生する 2 番目の液体状態です。 絶対零度 .通常の液体とは異なり、超流動はゼロです 粘度 .
ボーズ・アインシュタイン凝縮 : あ ボーズ・アインシュタイン凝縮 物質の第五の状態と呼ぶことができます。ボーズ・アインシュタイン凝縮では、物質の粒子は個々の実体としての振る舞いを停止し、単一の波動関数で記述される場合があります。
フェルミオン凝縮 : ボーズ・アインシュタイン凝縮のように、フェルミオン凝縮中の粒子は 1 つの一様な波動関数で記述できます。違いは、凝縮体がフェルミオンによって形成されることです。パウリの排他原理により、フェルミオンは同じ量子状態を共有することはできませんが、この場合、フェルミオンのペアはボソンとして振る舞います。
ドロップルトン : これは、液体のように流れる電子と正孔の「量子霧」です。
縮退物質 : 縮退物質は、実際には非常に高い圧力下で発生する物質のエキゾチックな状態の集まりです (たとえば、星のコアや木星のような大規模な惑星内)。 「縮退」という用語は、物質が同じエネルギーを持つ 2 つの状態で存在し、それらを交換可能にする方法に由来します。
重力特異点 : ブラック ホールの中心にあるような特異点は、 いいえ 物質の状態。ただし、それは物質を欠いた質量とエネルギーによって形成される「オブジェクト」であるため、注意が必要です。
物質状態間の相変化
システムにエネルギーが追加または削除されると、物質は状態を変えることができます。通常、このエネルギーは圧力または温度の変化から生じます。物質が状態を変えるとき、それは 相転移 また 相転移 .
ソース
- グッドスタイン、DL (1985)。 状態の物質 .ドーバー・フェニックス。 ISBN 978-0-486-49506-4。
- Murthy、G.;ら。 （1997）。 「フラストレーションのある二次元格子上の超流動と超固体」。 フィジカルレビューB . 55 (5): 3104. doi: 10.1103/PhysRevB.55.3104
- Sutton, A. P. (1993)。 物質の電子構造 .オックスフォード科学出版。 pp.10–12。 ISBN 978-0-19-851754-2。
- ヴァリグラ、ロリ (2005 年 6 月 22 日) マサチューセッツ工科大学の物理学者が新しい形の物質を作成 . MIT ニュース。
- マサチューセッツ州ワハブ (2005)。 固体物理学: 材料の構造と特性 . . . .アルファサイエンス。 100-1頁1–3。 ISBN 978-1-84265-218-3