物理和化学都研究物质、能量以及它们之间的相互作用。根据热力学定律,科学家们知道物质可以改变状态,一个系统的物质和能量之和是恒定的。当能量被添加或移除到物质中时,它会改变状态以形成物质状态。物质的状态被定义为物质与自身相互作用形成均相的方式之一。
“物质状态”和“物质相”可互换使用。在大多数情况下,这是好的。从技术上讲,一个系统可以包含同一物质状态的多个阶段。例如,钢棒(固体)可能含有铁素体、渗碳体和奥氏体。油和醋的混合物(液体)包含两个独立的液相。
在日常生活中,物质存在四个阶段:固体、液体、气体和等离子体。然而,还发现了其他几种物质状态。其他一些状态发生在物质的两种状态之间的边界上,而物质并没有真正表现出这两种状态的性质。其他的则是最具异国情调的。这是一些物质状态及其性质的列表:
实体:实体具有定义的形状和体积。固体中的颗粒紧密地堆积在一起,并以有序的排列方式固定。该排列可充分有序以形成晶体(例如,NaCl或食盐晶体、石英),或该排列可无序或无定形(例如,蜡、棉、窗玻璃)。
液体:液体具有规定的体积,但没有规定的形状。液体中的颗粒不像固体中的颗粒那样紧密地堆积在一起,从而使它们能够相互滑动。液体的例子包括水、油和酒精。
气体:气体没有规定的形状或体积。气体颗粒被广泛分离。气体的例子包括气球中的空气和氦气。
等离子体:像气体一样,等离子体没有确定的形状或体积。然而,等离子体的粒子是带电的,它们之间存在巨大的差异。等离子体的例子包括闪电和极光。
玻璃:玻璃是介于晶格和液体之间的无定形固体。它有时被认为是一种独立的物质状态,因为它具有不同于固体或液体的性质,并且存在于亚稳状态。
超流体:超流体是发生在绝对零度附近的第二种液态。与普通液体不同,超流体的粘度为零。
玻色-爱因斯坦凝聚:玻色-爱因斯坦凝聚可以称为物质的第五态。在玻色-爱因斯坦凝聚态中,物质粒子不再表现为单个实体,可以用一个波函数来描述。
费米子凝聚:像玻色-爱因斯坦凝聚一样,费米子凝聚中的粒子可以用一个均匀波函数来描述。不同之处在于凝聚态是由费米子形成的。由于泡利不相容原理,费米子不能共享相同的量子态,但在这种情况下,费米子对表现为玻色子。
这是一个由电子和空穴组成的“量子雾”,流动很像液体。
简并物质:简并物质实际上是在极高压力下(例如,在恒星或木星等大质量行星的核心内)发生的一系列奇异物质状态的集合。“退化”一词来源于物质以相同能量存在于两种状态的方式,使它们可以互换。
引力奇点:奇点,就像黑洞的中心一样,不是物质的状态。然而,它值得注意,因为它是一个由质量和能量构成的“物体”,缺乏物质。
当能量从系统中添加或移除时,物质可以改变状态。通常,这种能量来自压力或温度的变化。当物质改变状态时,它经历相变或相变。
...义为原子、分子或离子失去电子。这种电子损失导致化学物质的氧化状态增加。因为氧化反应释放电子,所以应该有一个接受电子的物种。因此,氧化反应是一个主要反应的半反应。一种化学物质的氧化反应是其氧化状态的变化...
物相与物态 在课堂上,物质通常被定义为任何占据空间(如体积)并有重量(如质量)的东西。基础物理学只是告诉我们物质的基本状态,即;固体、液体、气体和等离子体。在许多情况下,“阶段”一词的用法也与“状态”...
这两个过程的主要区别在于蒸发涉及物质状态的变化,而蒸馏是一个分离过程。这两个过程在其背景下都很重要。然而,这两种方法都是出于各种原因使用的。 蒸发是一个自然过程,而蒸馏是一个通常由外力引发的过程。蒸发...
...丰富的金钱或有价值的资产;因此,财富可以被视为一种物质利益。富有意味着拥有大量的金钱和财产。《牛津词典》给出了财富的一个含义,即物质繁荣。因此,可以说,虽然这两个词是相互联系的,但财富只是繁荣的一个方...
...异临界点(main difference critical point) vs. 三相点(triple point) 物质的相由物质的压力和温度决定。因此,给定物质的相可以通过改变温度或压力或两者来改变。物质的临界点和三相点是温度和压力的两个重要组合。物质的临界点位于...
...为原子、分子或离子失去电子。这种电子的损失导致化学物质的氧化状态增加。因为氧化反应会释放电子,所以应该有一个接受电子的物种。因此,氧化反应是主反应的半反应。一种化学物质的氧化反应是其氧化态的变化。氧化...
物质的主要差分阶段(main difference phase of matter) vs. 物质状态(state of matter) 物质是存在于宇宙中的任何物质。物质有质量和体积占据空间。根据物质的内外因素,物质可以以不同的形式存在。同一种物质在不同的温度、压力等条件...
...用。 什么是熔化温度(melting temperature)? 熔化温度是固体物质转变成液体的温度。换句话说,这是导致固体熔化的温度。在这里物质发生了相变。在这个物质的熔点或熔化温度下,固相和液相处于平衡状态。 Figure 2: Melting Point 熔...
...为应变。每种材料对压力的反应都不同。反应高度依赖于物质的化学键类型。根据应力释放后的情况,变形可以是弹性的,也可以是塑性的。弹性变形是在消除引起变化的外力和与之相关的应力后消失的变形。塑性变形是固体在...
物质是任何占据空间并有质量的东西。它是任何能被感官观察和感觉到的东西。物质有四种状态,其中两种是固态和液态。本文的目的是介绍两者之间的主要区别。 总结表格 固体 液体 具有定义的形状和体积 具有体积但...