Ирина Богданова - Концепции современного естествознания. Шпаргалки

Понятие фазовых переходов базируется на основных положениях молекулярно-кинетической концепции:

• Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении, интенсивность которого зависит от температуры (температура является показателем хаотичности системы).

• Между частицами существуют силы взаимодействия – притяжения и отталкивания, природой которых является электромагнетизм.

• В отличие от механического движения нагревание и охлаждение систем может привести к изменению их физических свойств.

Изменение физических свойств вещества (газ, жидкость, твердое тело) и переход его из одного состояния в другое называется фазовым переходом. Фазой называется часть системы, имеющая границу и сохраняющаяся внутри основного физического свойства системы (давление, температура, объем).

Существование фазовых переходов давно и хорошо известно. Как агрегатное состояние вещества, так и фазовые переходы определяются внешними условиями: температурой и давлением. Условиями существования газообразного агрегатного состояния являются высокая температура и низкое давление, условиями существования агрегатного состояния твердого тела являются низкая температура и высокое давление, промежуточные условия соответствуют агрегатному состоянию жидких тел.

Если Eкин движ>>Епотенц взаимод, это газообразное состояние вещества.

Если Eкин движ<<���Епотенц взаимод, это твердое состояние вещества.

Фазовые переходы бывают двух типов. К фа зовым переходам первого (I) рода относят такие, когда в узком интервале температур скачком изменяется давление, плотность или объем. К фазовым переходам второго (II) рода относят изменение порядка расположения атомов и молекул в кристаллических решетках с резким изменением плотности вещества. К агрегатным состояниям относится также плазма . Состояние плазмы принимает ионизированный квазинейтральный газ, занимающий настолько большой объем, что в нем не происходит никакого взаимодействия молекул. В зависимости от степени ионизации газа различают: 1) слабо ионизированную (низкотемпературную) плазму; 2) умеренно ионизированную плазму; 3) сильно ионизированную (высокотемпературную) плазму. Плазма является наиболее распространенным состоянием вещества в мегамире.

Мегамир – это мир космических расстояний и космических масс, то есть мир, по отношению к которому человек соразмерен так же, как частица микромира к человеку. Мегамир включает в себя планеты, планетные системы, звезды, звездные системы, галактики, метагалактики.

Планетами называются несамосветящиеся небесные тела шарообразной формы, вращающиеся вокруг звезд и отражающие их свет. Планеты в основном состоят из твердого вещества, на некоторых из них есть атмосфера. Наиболее изученная человеком планетная система – Солнечная система. Планеты Солнечной системы двигаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. В Солнечную систему входит восемь планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и Плутон, недавно удаленный из списка планет и причисленный к планетоидам. Земля находится от Солнца на расстоянии 150 млн км.

Звездами называются светящиеся (газовые) космические объекты, образующиеся из газопылевых облаков путем гравитационной конденсации и удаленные друг от друга на огромные расстояния. В нашей галактике около триллиона звезд, их траектории определены силой тяготения между ними. Звезды различаются по массе и светимости. Наиболее распространенные звезды – карлики, их массы в 10 раз меньше массы Солнца. Среди карликовых звезд различаются в зависимости от массы: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.

Белый карлик образуется, если его диаметр становится примерно равен диаметру Земли, а масса составляет 1,2 солнечной массы с плотностью около 10 т/см3. Нейтронные звезды образуются в результате взрыва на последней стадии эволюции и имеют массу от 1,2 до 2 солнечных масс, состоят из нейтронов и протонов. Черные дыры формируются на конечном этапе эволюции и представляют собой объекты с массой более 2 солнечных масс и диаметром от 10 до 20 км, они обладают чудовищной плотностью и гравитацией, не позволяющей испускать за пределы свет, поэтому черные дыры не имеют светимости.