Áramlástani alapok 1. 9. évfolyam Anyagok, anyaghalmazok Áramlástani alapok 1. 9. évfolyam

Gáz, folyadék, szilárd Halmazállapotok

A levegővel telt üveghengerbe brómot csepegtetünk. A bróm illékony, azaz könnyen alakul gázhalmazállapotúvá. A hengerben a levegő részecskéi keverednek a bróm részecskéivel

Mire következtethetünk mindebből? Az anyag nagyon kicsi részecskékből épül fel Ezek a részecskék nem folytonosan töltik ki a teret ( a részecskék között üres helyek vannak) A részecskék állandó, rendezetlen mozgást végeznek A részecskék mozgását hőmozgásnak, az ennek következtében létrejött szétterjedést pedig diffúziónak nevezzük.

A gázhalmazállapot

A gázok „szerkezete” A gázok részecskéi között nincs kémiai kötés A részecskék között - az ütközésektől eltekintve- nincs kapcsolat A gázok részecskéi egymástól függetlenül, szabadon mozoghatnak Egyenes vonalú mozgást végeznek, mindaddig, míg egymással, vagy az edény falával nem ütköznek A részecskék a tároló faláig terjedhetnek Felveszik az edény alakját, nincs önálló alakjuk Kitöltik a rendelkezésre álló teret, nincs önálló térfogatuk. A részecskék között sok az „üres hely” A gázok nagymértékben összenyomhatók A három halmazállapot közül a gázokban a legnagyobb a rendezettlenség

A folyadék halmazállapot

A folyadékok „szerkezete” A folyadékok részecskéi között gyenge kémiai kötések működnek A részecskék között gyenge kapcsolat van A folyadékok szerkezetében kismértékű rendezettség van A részecskék nincsenek helyhez kötve. Gördülő mozgást végeznek A folyadékok részecskéi csak kis mértékben távolodhatnak el egymástól, önálló térfogattal rendelkeznek A folyadékok részecskéi között kevés az „üres hely” A folyadékok kismértékben összenyomhatók A folyadékok részecskéi a tároló faláig terjedhetnek Felveszik az edény alakját, nincs önálló alakjuk

A szilárd halmazállapot

A szilárd anyagok szerkezete A szilárd anyagok részecskék között erősebb kémiai kötések működnek A részecskék között erősebb kapcsolatok alakulnak ki A szilárd anyagokban nagyfokú rendezettség figyelhető meg A részecskék közötti kötések meghatározzák a részecskék elhelyezkedését, önálló alakkal rendelkeznek A részecskék helyhez kötöttek A részecskék egy adott pont körül rezgőmozgást végeznek A részecskék nem távolodhatnak el egymástól Önálló térfogattal rendelkeznek A részecskék között minimális szabad hely van A szilárd anyagok összenyomhatósága elhanyagolható

A szilárd anyagok csoportosítása A szilárd anyagok egy része kristályos A kristályokat síklapok határolják, mértani testeknek tekintjük A kristályban a részecskék szabályos rendben helyezkednek el A kristálynak azokat a pontjait, melyekben részecskék vannak rácspontoknak nevezzük. A kristályos anyagoknak meghatározható olvadásponjuk van

Példa néhány kristályrácsra

A nem kristályos anyagok A kristályráccsal nem rendelkező anyagokat amorf anyagoknak nevezzük Külső alakján nincsenek szabályosan elhelyezkedő síklapok A részecskék közt nincs szabályos rendezettség Nincs olvadáspontjuk, melegítve lágyulnak

Néhány amorf anyag Üveg Nemesopál Faopál Obszidián

Halmazállapotok egymásba alakulása Az anyagok halmazállapota fizikai tulajdonság A különféle halmazállapotú anyagokban a részecskék összekapcsolódási módja , a kapcsolódás erőssége tér el egymástól Ha megváltozik a kapcsolódás módja, akkor megváltozik a halmazállapot is

A változás minősége Halmazállapot-változás során az anyag a környezetével lép kölcsönhatásba Megváltozik az anyag szerkezete Emiatt az anyag néhány tulajdonsága (pl:szín, alak, hőmérséklet) megváltozhat Az anyagot felépítő részecske szerkezetében azonban nem történik változás Az anyag összetétele nem változik Új anyag nem keletkezik Azt a változást, mely során az anyag néhány tulajdonsága megváltozik, de új anyag nem keletkezik fizikai változásnak nevezzük. A halmazállapot-változások fizikai változások

Halmazállapot-változások Olvadás: szilárdból folyékony Fagyás: folyékonyból szilárd Párolgás, forrás: folyékonyból gáz Lecsapódás: gázból folyékony Kristályosodás: gázból szilárd Szublimáció: szilárdból gáz

Összefoglalva

Kísérlet: Rend és rendezetlenség Alapprobléma: A gázok kitöltik a rendelkezésre álló teret (Statisztikus modelljáték) Feladat: 1. Helyezze el a tartálylapon az „A” rekeszbe a megszámozott jelölőket megfelelő számban. 2. Dobjon a kockával és a kapott szám jelölőjét rakja át a másik rekeszbe, majd rögzítse az így létrejött eloszlást. 3. Ismételje meg a 2. lépést 50-szer. 4. Állapítsa meg melyik eloszlás jött ki a legtöbbször. Házi feladat: Készítsen oszlopdiagrammot a kapott eloszlásokból!