固體液體氣體是物質的三種形態?其實還有很多不在其內,比如火焰

2020-12-05 科學信仰

我們所能夠看得見摸得著的這個世界是由物質所構成的,一草一木是物質、一花一樹是物質、一桌一椅是物質,就連恆星與行星同樣也是物質。而宇宙間的物質具有不同的外在形態,也就是我們常說的固體、液體和氣體,它們通俗的被稱為物質的三態。於是很多人理所當然的就認為所有物質都是以這三種形態出現的,但其實不然,物質的形態可謂是多種多樣,沒有上百種,也有幾十種,而且處於固體、液體和氣體形態的物質實際上只佔宇宙中物質總量的1%,可能還不足。如果你不信,我們的身邊就有很多物質不屬於這三種形態。

首先一個就是火焰,火焰顯然不是固態或者液態,那麼火焰是氣態嗎?當然也不是,否則它就飄散了。然而,火焰的的確確是一種物質,那麼火焰這種物質是以什麼形態存在的呢?別急,還是讓我們先從固態、液態和氣態這三種物質的基本形態說起,雖然我們每個人都能夠輕而易舉的識別物質的這三種形態,但是對於這三種形態之間的關係,其實大多數人並不了解。物質的本質就是原子與分子,我們日常所見的所有物質都是由原子和分子所組成的,而物質的三種形態實際上就是對物質內部原子與分子運動狀態的描述。

通常我們所說的固態物質,它內部的分子和原子是非常整齊的排列著的,因此固態物質會呈現出一種穩定的形狀,或方形、或圓形、或不規則的形狀,但終歸它是穩定的。固態物質內部分子與原子的排列結構在物理學上被稱之為「空間點陣」。我們知道,所有物質內部的分子都是處於不斷運動之中的,固態物質也是如此,只不過它們的運動相對緩慢平穩。當物質由固態轉變為液態時,需要加溫,而溫度的升高會導致物質內部的分子與原子加速運動,由於分子與原子開始劇烈運動,所以物質便很難再保持固定的結構。

於是物質開始流動了起來,也就成為了我們通常所說的液態。不過,儘管分子與原子開始劇烈運動,物質固定的結構被打破,但是分子與原子間的相互吸引力並不會因此消失,所以液體仍然是一種緊密的物質。當我們對液體繼續加熱,物質內部的分子和原子運動更為劇烈了,在劇烈運動的過程中,分子與原子間的距離逐漸拉大,相互之間的引力作用減弱,幾近消失,物質表現為很容易飄散,這就是物質的氣態。可見,常見的三態是對物質內部分子和原子運動劇烈程度的描述,而上面所說的火焰則是一種等離子態物質。

等離子態描述的不再是分子或原子之間的運動,而是原子周圍電子的運動狀態。對於三態物質而言,無論原子的運動多麼劇烈,就每一個原子而言,其電子都是圍繞原子緊密運行的。而等離子態的物質不是,在等離子態物質中,電子不再圍繞單一原子核進行運動,而是會在原子之間四處遊蕩穿梭、不斷流動。不僅僅火焰是等離子態物質,我們常見的閃電、極光都是等離子態物質,而且縱觀整個宇宙,近乎於99%的物質都是等離子態。比如像太陽一般的恆星,全都是一個個巨大的等離子態球體。而宇宙中更為神秘的天體,比如中子星則又是另一種形態的物質所組成,我們稱之為中子態。

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    你可以目不轉睛一直盯著明亮的火焰看,因為它們會在扭曲、閃爍中無限循環。但你到底是在看什麼?很明顯,火焰並不是固體,它們也不是液體。和空氣混合在一起,它們比較象是氣體,但比空氣更可見——也更短暫。就科學上來說,火和氣體不同,因為在同樣的狀態下氣體可以無限期地存在,而火最終都會燒盡。有一種誤解是認為火是電漿,物質的第四種相,在這種相中,原子被剝去了電子。
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  • 關於火的小知識:它究竟是固體?還是液體?或者是其它什麼形態?
    你可以目不轉睛一直盯著明亮的火焰看,但是它們會在扭曲,閃爍中無限循環。所以你到底是在看什麼?很明顯,火焰並不是固體,它們也不是液體。和空氣混合在一起,它們比較像是氣體,但比空氣更可見,也更短暫。就科學上來說,火和氣體不同,因為在同樣的狀態下,氣體可以無限期地存在,而火最終都會燒盡。有一種誤解是認為火是電漿——物質的第四種相。
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  • 固態液態和氣態,這是物質常見的三種形態,木頭可以變成液態嗎?
    我們通常所見的火焰就是一種高溫等離子態,當然,也並不是所有的火焰都是高溫等離子態,在一些情況下,低溫同樣也可以產生火焰。相對而言,在物質的六種形態之中,固態、液態和氣態是較為常見的,大多數的物質都具有這三種不同的形態,而且在一定的條件之下,三種形態是可以進行相互轉化的。
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    水就是一種十分神奇的物質,估計很多人不知道水能夠變換很多的不同形態,大部分的形態估計很多人並不是很了解,現在美女小倩給大家講一下這些水的知識,希望朋友們能夠加我粉絲,一起研究和探討科學話題,大家一點要多多支持。
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    比如鐵在912°C時是面心立方體,而在912~1394°C之間則是體心立方體。當固體加熱到其熔點之上時,物質會成變液體。液體內部粒子之間的力雖然不可忽視,但是粒子可以相對運動,因而物質的結構是不確定的,而由容器來決定。