Агрегатні стани

Агрегатні стани речовини, стани однієї і тієї ж речовини (наприклад, води, залоза, сірки), переходи між якими супроводяться стрибкоподібними змінами вільній енергії, ентропії, щільність і інших основних фізичних властивостей. Так, вода при нормальному тиску 101 325 н/м ² = 760 мм рт. ст. і при 0°С кристалізується в лід, а при 100°С кипить і перетворюється на пару. Отже, вода може існувати в твердому, рідкому і газоподібному А. с. До трьох вказаним А. с. речовини часто зараховують ще плазму . Існування декілька А. с. обумовлено відмінностями в характері теплового руху молекул (атомів) речовини і в їх взаємодії. У газах молекули майже не взаємодіють і рухаються вільно, заповнюючи весь об'єм, в якому газ знаходиться. В рідин і твердих тіл — систем, що конденсують, — молекули (атоми) розташовані близько один від одного і взаємодіють із значними силами. Це приводить до збереження рідинами і твердими тілами певного об'єму. Проте характер руху молекул в рідинах і в твердих тілах різний, чим і пояснюється відмінність їх структури і властивостей. В твердих тіл в кристалічному стані атоми здійснюють лише невеликі коливання поблизу вузлів кристалічної решітки; структура цих тіл характеризується високою мірою впорядкованості — далеким порядком в розташуванні атомів (див. Далекий порядок і ближній порядок ). Тепловим рухом молекул рідини є поєднання малих коливань біля положень рівноваги і частих перескоків з одного положення рівноваги в інше. Останні і обумовлюють існування в рідинах лише ближнього порядку в розташуванні молекул (атомів), а також властиві рідкому стану рухливість і текучість.

  Плазму виділяють в особливе А. с. речовини у зв'язку з тим, що заряджені частки плазми, на відміну від нейтральних молекул звичайного газу, взаємодіють один з одним на великих відстанях. Цим пояснюється ряд своєрідних властивостей плазми.

  Переходи з більш впорядкованого по структурі А. с. речовини в менш впорядковане можуть відбуватися як стрибком при певній температурі і тиску (див. Плавлення Кипіння ), так і безперервно (див. Фазовий перехід ). Можливість безперервних переходів (наприклад, рідини в пару — див.(дивися) Критичні явища ) вказує на деяку умовність виділення А. с. речовин. Ця умовність підтверджується існуванням твердих аморфних речовин що зберегли структуру рідини (див. Аморфний стан ); декількох видів кристалічного стану в ряду речовин (див. Поліморфізм ); рідких кристалів ; існуванням в полімерів особливого високоеластичного стану, проміжного між стеклообразним і рідким, і іншими явищами. У зв'язку з цим в сучасній фізиці замість поняття А. с. речовини користуються ширшим поняттям фази (див. Фаза в термодинаміці).