Tabla de Contenidos
สสารผ่านการเปลี่ยนแปลงสถานะหรือการเปลี่ยนสถานะจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง ต่อไปเราจะดูว่าการเปลี่ยนแปลงสถานะเหล่านี้คืออะไร ที่รู้จักกันดีคือ 6 สถานะที่เกี่ยวข้องกับของแข็ง ของเหลว และก๊าซ แต่เราต้องพิจารณาพลาสมาซึ่งเป็นสถานะของสสารด้วย ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร 8 ประการ
ทำไมการเปลี่ยนแปลงสถานะจึงเกิดขึ้น
การเปลี่ยนแปลงสถานะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิหรือความดันของระบบเปลี่ยนแปลง เมื่ออุณหภูมิหรือความดันเพิ่มขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลก็เพิ่มขึ้นด้วย เมื่อความดันเพิ่มขึ้นหรืออุณหภูมิลดลง อะตอมและโมเลกุลจะรวมตัวกันเป็นโครงสร้างที่เสถียรได้ง่ายขึ้น เมื่อความดันลดลง อะตอมและโมเลกุลมักจะเคลื่อนออกจากกัน
ตัวอย่างเช่น ที่ความดันบรรยากาศ น้ำแข็งจะละลายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ถ้าอุณหภูมิคงที่แต่ความดันลดลง ถึงจุดที่น้ำแข็งกลายเป็นไอ ในกระบวนการที่เรียกว่าการระเหิด
1. ฟิวชั่น (ของแข็ง → ของเหลว)
ตัวอย่างนี้แสดงก้อนน้ำแข็งที่ละลายโดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากน้ำที่เป็นของแข็งเป็นน้ำที่เป็นของเหลว การหลอมเหลวเป็นกระบวนการที่สารเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว
2. การทำให้แข็งตัว (ของเหลว → ของแข็ง)
ในตัวอย่างนี้ เราเห็นการแปลงครีมที่มีรสหวานเป็นไอศกรีม เปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็ง การทำให้แข็งตัวเป็นกระบวนการที่สารเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นสถานะของแข็ง ของเหลวทั้งหมด ยกเว้นฮีเลียม จะแข็งตัวเมื่ออุณหภูมิต่ำพอ
3. การกลายเป็นไอ (ของเหลว → ก๊าซ)
ภาพนี้แสดงกระบวนการเปลี่ยนสถานะจากน้ำของเหลวเป็นไอ (จริงๆ แล้วสิ่งที่เราเห็นคือหยดน้ำของเหลวเล็กๆ ที่ควบแน่นในอากาศ เนื่องจากไอน้ำมีความโปร่งใส) การกลายเป็นไอหรือการระเหยเป็นกระบวนการที่สารเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซ
4. การควบแน่น (แก๊ส → ของเหลว)
ภาพแสดงกระบวนการควบแน่นของไอน้ำในอากาศเป็นหยดน้ำค้างเมื่ออุณหภูมิลดลง การควบแน่นคือการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสารจากเฟสแก๊สเป็นเฟสของเหลว
5. การทับถมหรือการควบแน่น (แก๊ส → ของแข็ง)
กระจกทำขึ้นจากการสะสมไอของเงินบนพื้นผิวกระจก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในห้องสุญญากาศ ไอสีเงินจะกลายเป็นชั้นแข็งบนกระจก การทับถมหรือการควบแน่นเป็นทางผ่านจากสถานะก๊าซไปยังของแข็ง
6. การระเหิด (ของแข็ง → ก๊าซ)
น้ำแข็งแห้งคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) ในสถานะของแข็ง ที่อุณหภูมิและความดันห้อง น้ำแข็งแห้งจะเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นสถานะก๊าซโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว การระเหิดคือการเปลี่ยน สถานะจากของแข็งเป็นก๊าซ อีกตัวอย่างหนึ่งคือน้ำแข็งในวันที่อากาศหนาวเย็นและมีลมแรง น้ำในรูปของน้ำแข็งจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำโดยที่น้ำแข็งไม่ละลาย
7. ไอออนไนซ์ (แก๊ส → พลาสมา)
ภาพนี้แสดงการแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลก๊าซที่อยู่ในทรงกลมโดยให้มีความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงพอที่กระแสไฟฟ้าจะไหลได้ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลเวียน โมเลกุลของแก๊สจะสูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออน และแก๊สจะกลายเป็นพลาสมา
8. การแยกไอออนหรือการรวมตัวใหม่ (พลาสมา → แก๊ส)
กระบวนการเดียวกันกับตัวอย่างก่อนหน้านี้เกิดขึ้นในหลอดนีออน ด้วยการตัดกระแสไฟฟ้าที่ส่งไปยังหลอดนีออน การแตกตัวเป็นไอออนของก๊าซจะหยุดลง และอิเล็กตรอนจะรวมตัวกันอีกครั้งในโมเลกุลของก๊าซ ซึ่งจะกลับสู่สถานะก่อนเกิดไอออน
การเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร
มาดูวิธีอื่นในการระบุการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร
ของแข็ง _ ของแข็งสามารถหลอมละลายเป็นของเหลวหรือสลายตัวเป็นก๊าซได้ ของแข็งเกิดจากการทับถมหรือการควบแน่นของก๊าซหรือการแข็งตัวของของเหลว
ของเหลว _ ของเหลวสามารถกลายเป็นไอเป็นก๊าซหรือแข็งตัวเป็นของแข็งได้ ของเหลวเกิดจากการควบแน่นของก๊าซและโดยการรวมตัวของของแข็ง
แก๊ส _ ก๊าซสามารถแตกตัวเป็นไอออนและกลายเป็นพลาสมา และควบแน่นเป็นของเหลวหรือของแข็ง ก๊าซเกิดขึ้นจากการระเหิดของของแข็ง จากการกลายเป็นไอของของเหลว และจากการรวมตัวกันอีกครั้งของพลาสมา
พลาสมา _ พลาสมาสามารถรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างก๊าซ พลาสมาเกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนของก๊าซ