Sysop: 1 revizi

2013-11-18T09:17:19Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 18. 11. 2013, 09:17

Sysop: 1 revizi

2009-11-16T17:07:44Z

1 revizi

Nová stránka

'''Skupenství''' neboli '''stav''' je konkrétní forma [[látka|látky]], charakterizovaná především uspořádáním [[částice|částic]] v látce a projevující se typickými vlastnostmi.

Pro označení skupenství se také používá pojem '''[[fáze (termodynamika)|fáze]]''', který je však obecnější než ''skupenství'', neboť látka může za různých [[teplota|teplot]] a [[tlak]]ů existovat v jednom skupenství, ale v různých fázích, lišících se např. [[krystal|krystalovou stavbou]].

[[Čistá látka]] může v rovnovážném stavu za dané teploty a tlaku existovat buď v jedné, ve dvou, nebo nejvýše ve třech fázích současně. To je graficky popisováno [[fázový diagram|''fázovým diagramem'']], někdy nazývaným též ''stavový diagram''. Na osu ''x'' se obvykle vynáší teplota a na osu ''y'' tlak. Jednotlivé oblasti roviny grafu odpovídají existenci jediné fáze, hraniční křivky mezi oblastmi odpovídají koexistenci dvou fází a v bodech, v nichž se setkávají tři křivky (tzv. [[trojný bod]]), mohou existovat současně tři fáze.

Nejčastěji rozlišujeme tři skupenství [[pevná látka|pevné]], [[kapalina|kapalné]] a [[plyn]]né, která jsou běžná v našem okolí. Jako čtvrté skupenství bývá často označováno [[Fyzika plazmatu|plazma]].

Skupenství látky úzce souvisí s [[vnitřní energie|vnitřní energií]]. Změny vnitřní energie mohou vést ke změně skupenství látky.

== Výčet skupenství ==

* [[Pevná látka]] se vyznačuje pevným, často pravidelným uspořádáním částic. Těleso z pevné látky drží svůj tvar, i když není uzavřeno do nějakého objemu. Síly mezi částicemi pevné látky jsou obvykle silnější než síly, které by způsobily jeho rozpad, nejčastěji se uvažuje [[gravitační síla]] s velikostí srovnatelnou s pozemskými podmínkami.

* V [[kapalina|kapalině]] jsou částice látky stále drženy pohromadě slabými [[síla|silami]], ale již nejsou pevně uspořádány. Kapaliny nejdou stlačit. Kapalinu je nutno uchovávat v nádobách, protože nedokáže udržet svůj tvar - rozlívá se. Říkáme, že kapalina je [[tekutina]].

* [[Plyn]] patří s kapalinou do skupiny [[tekutina|tekutin]]. Částice plynu již nejsou drženy pohromadě žádnými silami a ovlivňují se pouze při vzájemných srážkách. Oproti kapalině bývá mnohem snadněji stlačitelný. Plyn nelze skladovat v otevřené nádobě, musíme ho uzavřít ze všech stran, protože ačkoli [[střední volná dráha]] částic je obvykle poměrně malá, postupem času by z otevřené nádoby vyprchával a mísil se s atmosférou.

* Za čtvrté skupenství se obvykle považuje [[Ionizovaný plyn|plazma]]. Je to trochu zvláštní skupenství, protože [[chemie]] již nedokáže popsat chování látek v něm. Z [[fyzika|fyzikálního]] hlediska ale není jedno, zda jde třeba o plazma [[vodík]]ové, nebo [[helium|heliové]]. Podstatným kritériem, podle kterého můžeme rozhodnout, zda látka je plazmatem, je existence některých kolektivních procesů, například společné specifické reakce na [[elektromagnetické pole]]. 99 % veškeré viditelné hmoty ve [[vesmír]]u je ve skupenství plazmatu.

* [[Kvark-gluonové plazma|Kvark gluonovým plazmatem]] se nazývá páté skupenství, které se dosahuje při velmi vysoké teplotě (větší než 10<sup>12</sup> K), kdy se [[kvark]]y a [[gluon]]y začnou chovat jako volné částice. V tomto případě již opravdu ztrácí smysl mluvit o prvcích, ze kterých je látka složena. Poprvé bylo pozorováno v 90. letech [[20. století]] při srážkách jader těžkých prvků na [[urychlovač]]ích. Jeho objev byl oznámen [[10. únor]]a [[2000]].

== Přechody mezi skupenstvími ==
{{viz též|Fázový přechod}}
=== Pevná látka – kapalina ===
Přechodu od pevné látky ke kapalině se říká [[tání]]. Opačný jev se nazývá [[tuhnutí]]. Aby těleso přešlo z pevné fáze do kapalné, musíme mu dodat [[skupenské teplo tání]] . Na mikroskopické úrovni se to rovná dodání energie částici, která bude větší než energie vazby, která částici v pevné látce drží.

Není potřeba, aby pevné těleso mělo nějakou konkrétní [[teplota|teplotu]], aby se některé částice z něj uvolňovaly do kapalné fáze. V případě ale, že teplota dosáhne [[teplota tání|bodu tání]], přechod do kapalné fáze nastane spontánně v celém jeho objemu.

=== Kapalina – plyn ===
Přechodu od kapaliny k plynu se říká [[vypařování]]. Opačný jev se nazývá [[zkapalnění]]. Aby těleso přešlo z kapalné fáze do plynné, musíme mu dodat [[skupenské teplo varu]]. Na mikroskopické úrovni se to rovná dodání energie částici, která bude větší než energie vazby, která částici v kapalině drží.

Není potřeba, aby kapalné těleso mělo nějakou konkrétní teplotu, aby se některé částice z něj uvolňovaly do plynné fáze. V případě ale, že teplota dosáhne [[teplota varu|bodu varu]], přechod do plynné fáze nastane spontánně v celém jeho objemu. Tehdy mluvíme o [[var]]u.

=== Pevná látka – plyn ===
Pokud částici na mikroskopické úrovni dodáme tolik energie, že se přetrhne nejen vazba, která ji držela na pevném místě, ale také vazba, která by ji udržela v kapalině, částice se uvolní jako plyn. V některých vhodných případech lze tento přechod pozorovat i na makroskopické úrovni a říká se mu [[sublimace]]. Opačný jev se nazývá [[desublimace]]. Někdy se můžeme setkat s pojmem [[sublimace]] pro oba směry.

=== Přechod k plazmatu ===
Zde není rozhodující, zda první skupenství je plynné, kapalné nebo pevné. Látka se změní kvalitativně v úplně novém směru - uvolní část nebo všechny své elektrony z atomových obalů. Rozhodující přitom není, jak silná [[ionizace]] proběhne, ale zda tato ionizace bude mít vliv na kolektivní chování látky. I velmi slabě ionizovaná látka může být plazmatem (například [[ionosféra]]), ale na druhou stranu třeba plamen [[oheň|ohně]] se za plazma obvykle nepovažuje.

Ekvivalentem skupenského tepla zde může být energie potřebná k ionizaci.

=== Přechod ke kvark gluonovému plazmatu ===
Tento přechod byl zatím pozorován jen ve velmi speciálních případech. Dodnes není zcela jasné, jaké všechny děje při přechodu z normálního stavu hmoty (ve smyslu existence [[nukleon]]ů) do stavu kvark gluonového plazmatu probíhají. Mnoho odpovědí nám přinese [[urychlovač]] LHC (''Large Hadron Collider'') v [[CERN]]u s právě (rok 2008) dokončenou soustavou detektorů pro projekt ALICE (''A Large Ion Collider Experiment'').

== Související články ==
* [[Látka]]
* [[Fáze (termodynamika)|Fáze]]
* [[Termodynamika]]

{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Hmota]]
[[Kategorie:Skupenské stavy látek| ]]
[[Kategorie:Fyzika kondenzovaného stavu]]

Skupenství - Historie editací

Sysop: 1 revizi

Sysop: 1 revizi