Вещества, их физические свойства
Из чего образованы тела? Все тела живой и неживой природы: животные и растения, Солнце и Луна, всевозможные приборы и устройства — состоят из веществ. Учебник, по которому ты учишься, тоже состоит из веществ. Организм человека также состоит из веществ. Веществ очень много, и они очень разнообразны.
Веществом мы будем называть все то, что входит в состав тел.
Чего больше — тел или веществ? Рассмотри рисунок. Изображенные на нем тела — снег, снежинка, лед, капли росы — образовались из одного вещества — воды. Из вещества, которое называется алюминием, изготавливают проволоку, кухонную посуду, емкости для хранения других веществ, обертки шоколадных плиток и тому подобное. Белый и сладкий на вкус сахар тебе известен в виде песка, рафинада или пудры. Приведенные примеры свидетельствуют о том, что из одного вещества могут образовываться различные тела.
Агрегатное состояние вещества
На рисунке изображен стакан с водой, кислородная подушка (то есть наполненная кислородом), стеариновые свечи. Вещества — вода, кислород, стеарин — имеют разное состояние. Его еще называют агрегатным состояние вещества. У воды — жидкое агрегатное состояние, в кислорода — газообразное, у стеарина — твёрдое.
Почему при одинаковых условиях вещества имеют разное агрегатное состояние?
Каждое вещество состоит из частиц очень малых размеров — атомов и молекул. Агрегатное состояние вещества зависит от расстояния между ними. Твердое агрегатное состояние имеют вещества, частицы которых очень близко расположены друг к другу и крепко связаны между собой, поэтому перемещаться не могут. Примерами таких веществ является железо, углерод, сахар, поваренная соль.
Схема агрегатного состояния вещества: а — твердое, б — жидкое, в — газообразноеВ других веществах, наоборот, частицы вещества связаны слабо и расстояния между ними больше. Это позволяет частицам перемещаться друг относительно друга. Такое состояние вещества получило название жидкое агрегатное состояние. Оно присуще маслам, воде при комнатной температуре.
В газовом агрегатном состоянии вещества расстояния между частицами в тысячи раз больше, чем в жидкостях и тем более твердых веществах. Поэтому частицы газов свободно двигаются и перемещаются на значительные расстояния. В этом нас убеждает движение воздуха, который состоит из смеси нескольких газообразных веществ.
Как же влияет агрегатное состояние вещества на свойства тел? Различия в агрегатном состоянии веществ сказываются на свойствах тел. Твердые тела, например гвоздь или стул, сохраняют форму и объем. Жидкости сохраняют объем, но не сохраняют форму. Жидкостям свойственна текучесть. Поэтому они приобретают форму сосуда, в который их налили.
Известно, что воздух — это смесь газов. Газы не сохраняют формы и занимают весь предоставленный им объем. Так, воздух приобретает форму наполненной им шарика.
Можно ли изменить агрегатное состояние вещества? Чтобы ответить на этот вопрос, выполним опыт. Нальем воду в форму для льда и поставим в морозильную камеру. Вода превратится в лед. Возьмем образованные кусочки льда и нагреем их до полного таяния. Продолжим нагрев. Через некоторое время вода начинает кипеть и испаряться. Водяной пар легко обнаружить, подержав холодный металлический или стеклянный предмет над сосудом с кипящей водой. От соприкосновения с его холодной поверхностью водяной пар охлаждается и снова превращается в воду, то есть приобретает жидкое агрегатное состояние.
Итак, мы наблюдали за изменением агрегатного состояния воды. Подобные изменения происходят с водой и в природе. Поэтому в природе вода находится в трех агрегатных состояниях.
Физические свойства вещества
Рассмотрим физические свойства известных тебе веществ — воды, алюминия, сахара (сахарозы).
Вода бесцветная, прозрачная, без запаха и вкуса (если не содержит примесей). При обычных условиях это вещество жидкое, при температуре ниже 0 ° С — твердое, а выше 100 ° С — газообразное.
Алюминий — вещество серебристо-серого цвета, непрозрачное, без запаха, имеет блеск. При обычных условиях это твердое вещество (жидким алюминий становится, если его нагреть до температуры около 700 ° С). Алюминий не растворяется в воде, поэтому его используют для изготовления емкостей для воды.
Сахар, или сахароза, — вещество белого цвета, непрозрачное, сладкое на вкус, без запаха. Это вещество хорошо растворяется в воде.
Приведенные характеристики: цвет, прозрачность, вкус, запах, способность растворяться в воде, хранить или не хранить форму и объем и некоторые другие — являются физическими свойствами веществ.
Заключение
Тела живой и неживой природы состоят из веществ.
Тел в природе больше, чем веществ.
Вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном агрегатных состояниях.
Агрегатное состояние вещества обусловлено разным расстоянием между частицами (атомами и молекулами), из которых состоит вещество.
Физическими свойствами веществ является цвет, прозрачность, вкус, запах, способность растворяться в воде, хранить или не хранить форму и объем.
подводные камни. Взгляд глазами химика / Хабр
Написать эту статью меня сподвиг пост NotSlow Не так страшен жидкий металл. Там все просто: подстраховался от замыкания, нанес тонким слоем, прикрутил и радуйся низким температурам. Но так ли все хорошо на самом деле?
Для начала нужно выяснить, что это за жидкий металл такой. Среди чистых металлов единственный, который может быть жидким при комнатной температуре — это ртуть. В здравом уме никто сейчас не станет применять ртуть в качестве термоинтерфейса из-за ее крайней токсичности и испаряемости. Два других становятся жидкими уже при температуре человеческого тела — это цезий и галлий. Цезий — это «фтор наоборот» по своей химической активности, он возгорается и взрывается от малейших следов воздуха и влаги и даже разрушает стекло. Остается галлий (на КПДВ именно он). При комнатной температуре галлий все же твердый, однако с некоторыми другими легкоплавкими металлами он образует эвтектики, плавящиеся при 20,5°С (галлий-олово) и даже 15,3 °С (галлий-индий).
Исходя из этого, ясны и подводные камни. Первый из них — это абсолютная несовместимость галлийсодержащих сплавов с алюминием!
Во времена, когда уроки химии в школе непременно сопровождались демонстрацией опытов, был среди них и опыт по амальгамированию алюминия. Алюминий покрывали слоем ртути и он тотчас начинал бурно окисляться, рассыпаясь прямо на глазах. Ртуть защищала алюминий от образования оксидного слоя и он образовывался уже на поверхности амальгамы, но не был способен остановить окисление, так как на поверхности жидкости он не удерживался сплошным слоем, растрескивался, и в трещинах открывалась свежая, неокисленная поверхность амальгамы.
Ровно так же действует и галлиевый сплав с той только разницей, что он способен буквально пропитывать алюминий насквозь, проникая в межкристаллитные промежутки. Алюминий, пропитанный жидким галлием, не только окисляется на глазах, но еще и крошится в руках.
Так что ЖМ следует держать от алюминия подальше. И это касается не только алюминиевых радиаторов: случайная капелька «жидкого металла» может уничтожить и корпус ноутбука, если тот из алюминиевого сплава, и любую другую алюминиевую деталь. Хотя бы корпус какого-нибудь конденсатора. Причем капелька эта является классическим катализатором — делает свое черное дело, не расходуясь сама.
Но и медь к галлию небезразлична. На рисунке выше я привел T-x диаграмму системы медь-галлий (из справочника «Диаграммы состояния двойных металлических систем» под ред. Лякишева), на которой видно бесчисленное множество интерметаллических соединений. Как только галлий вступит в контакт с медью, они тут же начинают образовываться. Жидкий галлий (к его сплавам это тоже относится) вообще очень охотно смачивает и металлы, и неметаллы, а явное химическое сродство этому крайне способствует. Так что «жидкий металл» будет просто впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов.
Кстати, впитываемость галлия и его сплавов в металлы еще касается паяных соединений — помните про ту маленькую капельку, которая может разрушить алюминиевый корпус? Так вот, такая же капелька, попавшая на припой, сделает и его хрупкой, а пайку ненадежной. В какой-то момент это «сработает». Поэтому лично я бы держал «жидкий металл» как можно дальше от любой электроники.
И последнее, о чем следовало бы написать: «жидкий металл», увы, небезвреден. Галлий по некоторым данным сравним по токсичности с мышьяком, второй его компонент, индий — также является токсичным тяжелым металлом. В отличие от ртути сплавы на основе галлия все же абсолютно нелетучи при обычной температуре, так что отравиться их парами не получится, однако из-за своей способности легко прилипать ко всему на свете эти сплавы невероятно мазучие. Испачкать ими, к примеру, руки — легче легкого, а отмыть их до конца очень сложно. Потом это все попадет в рот. Поэтому — работаем с «жидким металлом» и всем, что с ним контактировало
Что такое алюминий?
Что такое алюминий? Физические свойства алюминия Что такое алюминий? Происхождение / Значение названия Алюминий Что такое алюминий? Группа периодической таблицы и классификация алюминиевого элемента Факты о Discovery и История алюминиевого элемента
Ханс Кристиан Эрстед (1777 — 1851) Что такое алюминий? Наличие алюминиевого элемента 8,1% в земной коре в виде соединений — см. Примеры соединений. Содержание элемента в различных средах Сопутствующее использование алюминия |
Что такое алюминий? Свойства алюминиевого элемента |
Алюминий в периодической таблице Other elements classified as «Other Metals»
Что такое алюминий — IUPAC и современная стандартизированная периодическая таблица Узнайте о том, что такое алюминий, из этих быстрых фактов… |
What is the Element Aluminium |
The Elements are the building blocks of Modern Science & Chemistry |
What is Aluminium — Information — Chemistry — Периодическая таблица — Элемент — Информация — Использование — Что такое Алимин — Алюминий — Атомный номер — Атомный вес — Масса — Интернет — Наука — Викторина — Что такое алюминий — Информация — Факты — Использование — Химическое вещество — Свойства — Факт — Плотность — Радиоактивный — История — Алюминий — Жидкость — Газ — Твердое вещество — Химический — Температура плавления — Температура кипения — Металл — Галоген — Благородный — Редкоземельный — Что такое алюминий — Информация — Химия — Периодическая таблица — Элемент — Информация — Использование — Что такое алимин — Алюминий — Атомный Число — Атомный вес — Масса — Интернет — Наука — Викторина — Что такое алюминий — Информация — Факты — Использование — Химический состав — Свойства — Факт — Плотность — Радиоактивность — История — Алюминий — Жидкость — Газ — Твердое вещество — Химическое вещество — Температура плавления — Температура кипения — Металл — Галоген — Благородный — Редкоземельный — Что такое алюминий — Химия — Химическое вещество — Вещество — Соединение — Часть — Строительный блок — Компонент — Фактор — Модуль — Составляющая — Молекула — Атом — Физическое свойство — Элементарное вещество — Изотоп — Элемент — Элементант — Символ — Автор Линда Алчин |
SiteSeen Ltd 2018 | Pookie Policy | от Linda Alchin | Заявление о конфиденциальности |
riffication и Dyn.

В этом первом примере будет изучен алюминий. Потенциал ЭАМ был используется [физ. Rev. B 59, 3393 (1999)] для описания как твердого, так и жидкие фазы. Установлено, что температура плавления составляет около 1000 К. параметры решетки, используемые для моделирования NVT MD, были найдены работающими NPT и усреднение длины коробки.
Жидкость
Сначала рассмотрим алюминий выше точки плавления при 1400 К, т.е.
жидкость с использованием ячейки, содержащей 2048 атом. Для жидкостей сферически
желательно среднее значение по \(\boldsymbol{q}\). Для вычисления статики
такие свойства, как \(S(q)\), корреляция времени не требуется.
вычисляется, что значительно сокращает время вычислений. Поэтому есть
доступны два разных сценария bash, которые вызывают dynasor , run_dynasor_static.sh
и run_dynasor_dynamical.
. Обратите внимание, что
выполнение этих сценариев может занять некоторое время, поэтому начните с меньшего количества sh
--max-frames
, вероятно, хорошая идея. Два сюжета
также включены сценарии для воспроизведения фигур, показанных здесь.
ниже.
На рисунке показан структурный фактор \(S(q)\).
Фактор структуры \(S(q)\), вычисленный путем запуска
Структурный фактор хорошо согласуется с другими моделями МД, т.к. а также с экспериментальными данными, см. рис. 2 в [AVM06]. 9{-1}\), потому что разрешение в \(\boldsymbol{q}\)-пространстве очень плохое ниже этой точки.
Интенсивность в \(C_l(q,\omega)\) более выражена, чем \(S(q,\omega)\), что означает, что продольные колебания больше легко наблюдать в текущей корреляции, а не динамической структурный фактор.
Эти тепловые карты очень хорошо согласуются с графиками спектральной интенсивности в
Рисунок 3 из [AVM06]. Четкая дисперсия в
\(C_l(q,\omega)\) согласуется с дисперсионным соотношением на рис. 4
из [АВМ06].
Фактор динамической структуры (a), продольное течение (b) и поперечное течение (в).
Кристаллический
В этом примере мы рассматриваем алюминий (FCC) ниже точки плавления точка в \(T=300K\). Так как выборка вдоль пути намного быстрее, чем делая сферическое среднее, количество используемых здесь атомов составляет 6912 (12x12x12 ГЦК).Поперечная и продольная корреляция токов показаны как на время и частота для одной q-точки. Подходит для аналитических функций также показаны.
Продольные и поперечные текущие корреляции во времени и частоте.
Глядя на текущие корреляции во времени, мы видим, что продольные колеблются с одной частотой, а поперечные с два. Это согласуется с тем, что видно в частотной области.
Видна сумма продольной и поперечной токовой корреляции
ниже вместе с дисперсией фононов, рассчитанной с использованием той же
потенциал, по фонопии.