Плазма (агрэгатны стан). Штучна створаная і прыродная плазма

Дата:

2018-09-05 09:40:16

Прагляды:

501

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Адно і таксама рэчыва ў прыродзе мае магчымасць кардынальным чынам вар'іраваць свае ўласцівасці ў залежнасці ад паказчыкаў тэмпературы і ціску. Выдатным прыкладам таму можа служыць вада, якая існуе ў выглядзе цвёрдага лёду, вадкасці і пара. Гэта тры агрэгатных стану дадзенай субстанцыі, якая мае хімічную формулу Н2В Іншыя рэчывы ў натуральных умовах здольныя мяняць свае характарыстыкі аналогическим чынам. Але акрамя пералічаных, у прыродзе існуе і іншае агрэгатны стан – плазма. Гэта досыць рэдкая ў зямных умовах форма матэрыі, надзеленая асаблівымі якасцямі.

Плазма - агрэгатны стан

Малекулярнае будова

Ад чаго залежаць 4 стану рэчывы, у якім знаходзіцца матэрыя? Ад ўзаемадзеяння элементаў атама і саміх малекул, надзеленых ўласцівасцямі ўзаемнага адштурхвання і прыцягнення. Названыя сілы самокомпенсируются ў цвёрдым стане, дзе атамы размяшчаюцца геаметрычна правільна, утвараючы крышталічную краты. Пры гэтым матэрыяльны аб'ект здольны захоўваць абедзве згаданыя вышэй якасныя характарыстыкі: аб'ём і форму.

Але варта кінэтычнай энергіі малекул павялічыцца, рухаючыся хаатычна, яны руйнуюць усталяваны парадак, ператвараючыся ў вадкасці. Яны валодаюць цякучасцю і характарызуюцца адсутнасцю геаметрычных параметраў. Але пры гэтым дадзеная субстанцыя захоўвае сваю здольнасць не змяняць агульны аб'ём. У газападобным стане ўзаемнае прыцягненне паміж малекуламі цалкам адсутнічае, таму газ не мае формы і валодае магчымасцю неабмежаванага пашырэння. Але канцэнтрацыя рэчывы пры гэтым значна падае. Самі малекулы ў звычайных умовах не мяняюцца. У гэтым заключаецца асноўная асаблівасць першых 3 з 4 станаў рэчывы.

Халодная плазма

Трансфармацыя станаў

Працэс ператварэння цвёрдага цела ў іншыя формы магчыма ажыццявіць, паступова павялічваючы тэмпературу і вар'іруючы паказчыкі ціску. Пры гэтым пераходы будуць адбывацца скачкападобна: адлегласць паміж малекуламі прыкметна павялічыцца, разбурацца межмолекулярные сувязі з змяненнем шчыльнасці, энтрапіі, колькасці свабоднай энергіі. Верагодная таксама трансфармацыя цвёрдага цела адразу у газообразную форму, абыходзячы прамежкавыя этапы. Яна носіць назву сублімацыі. Падобны працэс цалкам магчымы ў звычайных зямных умовах.

Але калі паказчыкі тэмпературы і ціску дасягаюць крытычнага ўзроўню, утворыцца іянізаванай газ. Унутраная энергія рэчывы павялічваецца настолькі, што электроны, рухаючыся з шалёнай хуткасцю, пакідаюць свае внутриатомные арбіты. Пры гэтым ўтвараюцца станоўчыя і адмоўныя часціцы, але шчыльнасць іх у атрыманай структуры застаецца практычна аднолькавай. Такім чынам узнікае плазма – агрэгатны стан рэчыва, які прадстаўляе, па сутнасці, газ, цалкам або часткова іянізаванай, элементы якога надзелены здольнасцю на вялікіх адлегласцях ўзаемадзейнічаць паміж сабой.

Высокатэмпературных плазма космасу

Плазма, як правіла, субстанцыя нейтральная, хоць і складаецца з зараджаных часціц, таму што станоўчыя і адмоўныя элементы ў ёй, будучы прыблізна роўнымі па колькасці, кампенсуюць адзін аднаго. Гэта агрэгатны стан ў звычайных зямных умовах сустракаецца радзей іншых, згаданых раней. Але нягледзячы на гэта, большасць касмічных тэл складаецца менавіта з прыроднай плазмы.

Плазма Фізіка

Прыкладам таму могуць служыць Сонца і іншыя шматлікія зоркі Сусвету. Там паказчыкі тэмпературы фантастычны высокія. Бо на паверхні галоўнага свяціла нашай планетарнай сістэмы яны дасягаюць 5 500°С. Гэта больш чым у паўсотні разоў перавышае тыя параметры, якія неабходныя для таго, каб закіпела вада. У цэнтры ж агнядышнага шара тэмпература складае 15 000 000°С. Нядзіўна, што газы (у асноўным вадарод) там іянізуюць, дасягаючы агрэгатнага стану плазмы.

Нізкатэмпературная плазма ў прыродзе

Міжзоркавых серада, якая запаўняе галактычнай прастору, таксама складаецца з плазмы. Але яна адрозніваецца ад высокатэмпературнай яе разнавіднасці, апісанай раней. Такая субстанцыя складаецца з іянізаванага рэчывы, які ўзнікае з прычыны выпраменьвання, выпусканага зоркамі. Гэта нізкатэмпературная плазма. Такім жа чынам сонечныя прамяні, дасягаючы межаў Зямлі, ствараюць іёнасферы і які знаходзіцца над ёй радыяцыйны пояс, які складаецца з плазмы. Адрозненні толькі ў складзе рэчывы. Хоць у такім стане могуць знаходзіцца ўсе элементы, прадстаўленыя ў табліцы Мендзялеева.

4 стан рэчывы

Плазма ва ўмовахлабараторыі і яе прымяненне

Згодна з законах фізікі, плазма лёгка атрымліваецца ў звыклых для нас умовах. Пры правядзення лабараторных доследаў дастаткова кандэнсатара, дыеда і супраціву, падлучаных паслядоўна. Падобная ланцуг на секунду падлучаецца да крыніцы току. І калі дакрануцца правадамі да металічнай паверхні, то часціцы яе самой, а таксама размешчаныя паблізу малекулы пароў і паветра іянізуюць і аказваюцца ў агрэгатным стане плазмы. Аналагічныя ўласцівасці матэрыі выкарыстоўваюцца пры стварэнні ксенонавых і неонавых лямпах, плазменных экранаў і зварачных апаратаў.

Плазма і прыродныя з'явы

У натуральных умовах плазму можна назіраць у святле Паўночнага ззяння і падчас навальніцы ў выглядзе шаравой маланкі. Тлумачэнне некаторым прыродным з'явам, якім раней прыпісваліся містычныя ўласцівасці, цяпер дала сучасная фізіка. Плазма, якая ўтвараецца і святлівая на канцах высокіх і вострых прадметаў (мачтах, вежах, велізарных дрэвах) пры адмысловым стане атмасферы, стагоддзі таму прымалася маракамі за веснік поспехі. Менавіта таму дадзенае з'ява атрымала назву «Агні святога Эльма».

Выбух плазмы

Бачачы каронны разрад у абліччы святлівых пэндзлікаў або пучкоў падчас навальніцы ў шторм, вандроўцы прымалі гэтае за добрае прадвесце, разумеючы, што пазбеглі небяспекі. Нядзіўна, бо ўзвышаюцца над вадой аб'екты, прыдатныя для «знакаў святога», маглі казаць пра набліжэнне судна да берага або праракаць сустрэчу з іншымі караблямі.

Нераўнаважнай плазма

Прыведзеныя вышэй прыклады красамоўна сведчаць аб тым, што не абавязкова награваць рэчыва да фантастычных тэмператур, каб дамагчыся стану плазмы. Для іянізацыі дастаткова выкарыстоўваць сілу электрамагнітнага поля. Пры гэтым цяжкія складовыя элементы матэрыі (іёны) не набываюць значную энергію, бо тэмпература пры ажыццяўленні гэтага працэсу цалкам можа не перавышаць па Цэльсіі некалькіх дзясяткаў градусаў. У такіх умовах лёгкія электроны, адрываючыся ад асноўнага атама, рухаюцца значна хутчэй больш інэртных часціц.

Падобная халодная плазма называецца нераўнаважнай. Акрамя плазменных тэлевізараў і неонавых лямпаў, яна таксама выкарыстоўваецца пры ачыстцы вады і прадуктаў харчавання, ўжываецца для дэзінфекцыі ў медыцынскіх мэтах. Да таго ж халодная плазма здольная садзейнічаць паскарэнню хімічных рэакцый.

Прынцыпы выкарыстання

Выдатным прыкладам таго, як прымяняецца на карысць чалавецтва штучна створаная плазма, з'яўляецца выраб плазменных манітораў. Ячэйкі такога экрана надзелены здольнасцю выпраменьваць святло. Панэль уяўляе сабой нейкі «бутэрброд» з шкляных лістоў, блізка размешчаных адзін да аднаго. Паміж імі размяшчаюцца скрыначкі са сумессю інэртных газаў. Імі могуць быць неон, ксенон, аргон. А на ўнутраную паверхню вочак наносяцца люмінафоры сіняга, зялёнага, чырвонага колеру.

Іянізаванай газ

Звонку вочак падведзены токаправодныя электроды, паміж якімі ствараецца напружанне. У выніку гэтага ўзнікае электрычнае поле і, як следства, малекулы газу іянізуюць. Якая ўтвараецца плазма выпраменьвае ультрафіялетавыя прамяні, паглынутыя люмінафора. З прычыны гэта ўзнікае з'ява флуарэсцэнцыі з дапамогай выпусканых пры гэтым фатонаў. За кошт складанага злучэння прамянёў ў прасторы ўзнікае яркае малюнак самых разнастайных адценняў.

Плазменныя жахі

Смяротны аблічча прымае гэтая форма матэрыі падчас ядзернага выбуху. Плазма ў вялікіх аб'ёмах ўтворыцца падчас плыні дадзенага некіраванага працэсу з вызваленнем вялікай колькасці розных відаў энергіі. Цеплавая хваля, якая ўзнікла ў выніку запуску ў дзеянне дэтанатара, вырываецца вонкі і награвае у першыя секунды да гіганцкіх тэмператур навакольны паветра. На гэтым месцы ўзнікае смяротны агністы шар, нарастаючы з вялікай хуткасцю. Бачная вобласць яркай сферы павялічваецца за кошт іянізаванага паветра. Згусткі, клубы і бруі плазмы выбуху фармуюць ўдарную хвалю.

Штучна створаная плазма

Першае час свеціцца шар, наступаючы, імгненна паглынае ўсё на сваім шляху. У пыл ператвараюцца не толькі косткі і тканіны чалавека, але і цвёрдыя скалы, руйнуюцца нават самыя трывалыя штучныя збудаванні і аб'екты. Не ратуюць браняваныя дзверы ў надзейныя прытулку, расплюшчвалі танкі і іншая баявая тэхніка.

Плазма па сваіх уласцівасцях нагадвае газ тым, што не валодае пэўнымі формамі і аб'ёмам, у следства гэтага яна здольная неабмежавана пашырацца. Па гэтай прычыне многія фізікі выказваюць меркаванне, што лічыць яе асобным агрегатным станам не варта. Аднак істотныя адрозненні яе ад проста гарачага газу ў наяўнасці. Да іхадносяцца: магчымасць праводзіць электрычныя токі і схільнасць ўплыву магнітных палёў, няўстойлівасць і здольнасць складовых часціц мець розныя паказчыкі хуткасцяў і тэмператур, пры гэтым калектыўна ўзаемадзейнічаць паміж сабой.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/education/5390-plasma-state-of-aggregation-artificial-and-natural-plasma.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/9302-plasma-aggregatzustand-k-nstlich-geschaffene-und-nat-rliche-plasma.html

En: https://tostpost.com/education/24652-plasma-state-of-aggregation-artificial-and-natural-plasma.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/9291-el-plasma-un-estado-artificialmente-creada-y-natural-de-plasma.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/5326-plasma-state-of-aggregation-artificial-and-natural-plasma.html

JA: https://tostpost.com/ja/education/5362-plasma-state-of-aggregation-artificial-and-natural-plasma.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/9362-plazma-agregatty-zhay-k-y-zhasandy-t-rde-ryl-an-zh-ne-tabi-i-plazma.html

PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/9532-plazma-stanu-skupienia-sztucznie-stworzona-i-naturalne-plazma.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/9542-o-plasma-agregada-do-estado-artificialmente-criada-e-natural-plasma.html

TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/9361-plazma-fiziksel-durum-yapay-olarak-olu-turulan-ve-do-al-plazma.html

UK: https://tostpost.com/uk/osv-ta/9415-plazma-agregatniy-stan-shtuchno-stvorena-prirodna-plazma.html

ZH: https://tostpost.com/zh/education/2857-plasma-state-of-aggregation-artificial-and-natural-plasma.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Караганда. Дзе знаходзіцца Караганда, гісторыя і агульнае апісанне

Караганда. Дзе знаходзіцца Караганда, гісторыя і агульнае апісанне

Караганда – адміністрацыйны цэнтр Карагандзінскай вобласці. Цяпер гэта горад Казахстана, але ў свой час ён быў вельмі важным для Савецкага саюза. Сюды сцякаліся навукоўцы розумы, горад будавалі прафесійныя архітэктары. Цяпер...

Прычыны савецка-кітайскага расколу. Гісторыя савецка-кітайскіх адносін

Прычыны савецка-кітайскага расколу. Гісторыя савецка-кітайскіх адносін

Пасля смерці Сталіна вядомыя савецкія палітычныя дзеячы пачалі развенчваць культ асобы памерлага правадыра. Акрамя гэтага, наспявала пацяпленне адносін паміж СССР і капіталістычны краінамі Захаду. Гэта выклікала незадаволенасць у ...

Архітэктурнае збудаванне: манументальнае ўвасабленне любові, рэлігіі і вечнасці

Архітэктурнае збудаванне: манументальнае ўвасабленне любові, рэлігіі і вечнасці

Яшчэ ў дагістарычныя часы розныя плямёны здабывалі агонь, палявалі, рыбачылі і займаліся земляробствам. Знаходкі, звязаныя з побытам нашых продкаў, з'яўляюцца адной з самых цікавых складнікаў сучаснага археалагічнага працэсу. Адна...

Чыгуначны інстытут у Маскве. Колькі іх? Які абраць?

Чыгуначны інстытут у Маскве. Колькі іх? Які абраць?

Як ажыццявіць мару стаць чыгуначнікам? Хто ім можа быць? У дадзеным артыкуле будуць прыведзены парады, рэкамендацыі, адказы на частыя пытанні як школьнікаў, так і людзей сталага ўзросту. Які абраць чыгуначны інстытут у Маскве, да ...

Вялікі інквізітар Іспаніі Томас Торквемада

Вялікі інквізітар Іспаніі Томас Торквемада

Томас Торквемада – адзін з самых вядомых інквізітараў каталіцкай царквы. Нават сёння яго імя ўзгадваюць з доляй страху, так як дасканалыя ім дзеянні сапраўды жудасныя. І ўсё ж многія ўпэўненыя ў тым, што менавіта ён злучыў р...

Даведнік абітурыента. Каледжы Алматы

Даведнік абітурыента. Каледжы Алматы

Алма-Ата – горад у Казахстане. Ён лічыцца адным з самых буйных і носіць статус Паўднёвай сталіцы. У цяперашні час у ім пражывае больш за 1,7 млн чалавек.Горад Алматы з гонарам носіць званне навуковага цэнтра. Тут шмат даслед...