Intrebari

[Adi]

Avand in vedere ca eu stiam despre materie ca se afla doar in 3 stari de agregare, solida,likida si gazoasa iar acum aflu ca mai este si a patra, oare cate stari de agregare are materia si care sunt ele, in afara de cele 4 cunoscude deja?

Buna intrebare. Pai cand te apuci si inca "incalzesti" materia si mai mult prin ciocniri de ioni intre ele, ajungi la o noua stare a materiei denumita plasca cuarc-gluon, pentru ca asa cum plasma obisnuita este formata din atomi sparti, tot asa aceasta plasma este formata din protoni si neutroni sparti. Atentie insa, aceasta stare a materiei este inca o ipoteza a teoriei Big Bang-ului, dar nu a fost inca confirmata experimental. Totusi, progrese mari s-au facut in acest sens la acceleratorul de ioni grei de la Brookhaven din SUA si in curand la LHC in Europa. Ionut studiaza tocmai aceste coliziuni de ioni grei, poate el ne poate confirma ce am spus. Sau poate deja s-a observat experimental aceasta stare a materiei. Ideea e ca studiind-o, studiem cum era materiea la scurt timp dupa Big Bang, inainte de a se fi format protonii si neutronii.

[Krystyan]

Avand in vedere ca eu stiam despre materie ca se afla doar in 3 stari de agregare, solida,likida si gazoasa iar acum aflu ca mai este si a patra, oare cate stari de agregare are materia si care sunt ele, in afara de cele 4 cunoscude deja?

Buna intrebare. Pai cand te apuci si inca "incalzesti" materia si mai mult prin ciocniri de ioni intre ele, ajungi la o noua stare a materiei denumita plasca cuarc-gluon, pentru ca asa cum plasma obisnuita este formata din atomi sparti, tot asa aceasta plasma este formata din protoni si neutroni sparti. Atentie insa, aceasta stare a materiei este inca o ipoteza a teoriei Big Bang-ului, dar nu a fost inca confirmata experimental. Totusi, progrese mari s-au facut in acest sens la acceleratorul de ioni grei de la Brookhaven din SUA si in curand la LHC in Europa. Ionut studiaza tocmai aceste coliziuni de ioni grei, poate el ne poate confirma ce am spus. Sau poate deja s-a observat experimental aceasta stare a materiei. Ideea e ca studiind-o, studiem cum era materiea la scurt timp dupa Big Bang, inainte de a se fi format protonii si neutronii.

        Totusi, cate stari de agregare exista si care sunt ele?  Sunt legaturile dintre atomi ceea ce face diferenta dintre o stare si alta? Daca da, atunci exista o infinitate de stari de agregare,nu?

[Adi]

Deocamdata s-au observat experimental 4 (solida, lichida, gazoasa si plasma). Teoretic se poate estima ca exista si plasma cuarc-gluon. Intrebarea ta este daca mai exista posibilitatea si existentei pentru alte stari de agregare. Nu stiu. Dar deocamdata nu s-au observat alte stari de agregare decat cele 4. Poate Ionut sau HarapAlb stiu mai multe.

[Krystyan]

Va place site-ul asta? Frumoasa prezentare si aici

[Traian Ioan]

 

        Totusi, cate stari de agregare exista si care sunt ele?  Sunt legaturile dintre atomi ceea ce face diferenta dintre o stare si alta? Daca da, atunci exista o infinitate de stari de agregare,nu?

Materia, adică elementele şi substanţele, se prezină în natură în trei stări de agregare. Legăturile dintre atomi nu au legătură cu starea de agregare. Atomii şi legăturile între atomi în cadrul moleculei materiei respective, conferă nişte proprietăţi specifice materiei. Molecula fiind particula cea mai mică care-şi păstrează proprietăţile chimice şi fizice ale materiei.
Când vorbim vorbesc de stările de agregare ale materiei, luăm iau în considerare materia care-şi păstrează proprietăţile chimice când trece dintr-o stare de agregare în alta.
În momentul în care două sau mai multe feluri de materie sunt puse în contact poate să apară o reacţie chimică endo sau exotermică. Când reacţia este puternic exotermică apare plasma, deobicei luminoasă, care este mai degrabă o formă, o stare a energiei emise de reacţie. Materialele care au intrat în reacţie au dispărut, s-au transformat în altă materie care, la rândul ei are trei stări de agregare.
Plasma este o caracteristică, mai degrabă a energiei, decât a materiei.
Traian

[Adi]

Traian, cu tot respectul pentru pregatirea dumneavoastra de chimist, dar materia nu este definita ca cea care pastreaza proprietati chimice, ci ca orice are masa, adica orice particula elementara, orice particula compusa subatomica toate sunt materie. Deci da, trei stari de agregare ale materiei au proprietati chimice clare, altele stari nu au, pentru ca sunt formate din elemente subatomice. Pana la urma e vorba de o definitie, nu trebuie sa ne cramponam de asta. Dar trebuie stiut ce zice Stiinta.

[ionut]

   La intrebarea lui Krystyan se pot da mai multe raspunsuri. Exista de fapt mai multe tipuri de caracterizari ale starii in care o anumita substanta se afla. Cea mai generala este cea pe care o stie toata lumea de la scoala si este din punct de vedere teoretic putin grosiera. Deci toata lumea stie ca materia se afla in stare de: gaz (atomii/moleculele neutre interactioneaza foarte rar intre ei - de regula prin interactii de tip van der Waals), lichid (atomii/moleculele neutre interactioneaza continuu cu moleculele vecine dar doar prin legaturi temporare), solid (atomii/moleculele interactioneaza continuu si indeajuns de tare incat sa se formeze sisteme stabile - cristaline sau nu), plasma (atomii/moleculele sunt ionizate si sistemul este extrem de instabil - o plasma lasata libera dispare imediat prin interactia cu mediul din jur). Dintre categoriile de mai sus, gazele, lichidele si chiar plasma se mai numesc si fluide pentru ca nu sunt statice.
   Din punct de vedere teoretic, sistemele de particule/atomi/molecule (etc.) pot exista in mai multe stari de ordine, numite si "faze". O substanta in stare lichida sau solida poate exista in mai mult de o faza. Cel mai cunoscut exemplu este apa lichida care intre 0-4 grade Celsius exista intr-o faza in care este mai ceva mai densa decat apa la peste 4 grade.
   Acum, ca sa ma refer la plasma de cuarci si gluoni, nu cred ca aceasta plasma de cuarci si gluoni este o noua stare de agregare in sine, pentru ca doar cele 4 stari de agregare generale enumerate mai sus exista prin definitie. In schimb, plasma de cuarci si gluoni poate fi numita o plasma pentru ca particulele componente sunt incarcate atat cu sarcin aelectrica cat si cu sarcina de culoare. Deasemenea, plasam de cuarci si gluoni poate fi categorisita ca fiind un fluid/lichid pentru ca nu e statica. Din masuratorile experimentale in ciocnirile de ioni grei s-a descoperit de fapt ca aceasta plasma de cuarci si gluoni este foarte aproape de a fi un fluid perfect, adica cu vascozitate aproape de nivelul minim de vascozitate postulat de anumite teorii.
    Ca sa raspund si la intrebarea lui Adi, adica daca aceasta plasma exista, o sa zic ca da, din punctul de vedere al definitiei acestui tip de materie ea exista. Lumea din domeniu inca nu e intru totul de acord cu toate semnalele experimentale, dar exista o acceptiune generala ca in timpul ciocnirilor ultra-relativiste de ioni grei se formeaza un fireball ("minge de foc") care contine materie nucleara deconfinata. Deconfinare inseamna ca quarcii nu mai sunt confinati in interiorul hadronilor ci sunt liberi.

[Adi]

Multumesc, Ionut, pentru explicatia detaliata, este foarte clara.

[Coesite]

Totusi, cate stari de agregare exista si care sunt ele?

Cele mai clare/clasice: lichid, solid si gaz. Cea mai simpla legatura/deosebire este entropia fiecarei faze/stari.
Entropia fiind explicata in cei mai simpli termeni ca fiind nivelul de ordine dintr-un sistem. Bine, aici ar trebuii sa discutam despre diferenta dintre o faza, stare, si sistem... Ce ar fi un pic cam lung...
Oricum, idee e ca in general, in starea solida atomii/moleculele sunt mai ordonate decat in starea lichida, starea gazoasa fiind cea mai dezordonata.
Asta ca o mica completare la ce a zis ionut.

[cipri]

Deocamdata s-au observat experimental 4 (solida, lichida, gazoasa si plasma). Teoretic se poate estima ca exista si plasma cuarc-gluon. Intrebarea ta este daca mai exista posibilitatea si existentei pentru alte stari de agregare. Nu stiu. Dar deocamdata nu s-au observat alte stari de agregare decat cele 4. Poate Ionut sau HarapAlb stiu mai multe.

exista mai multe decat patru care au fost observate.... Adi, cred ca  tu ar trebui sa stii foarte bine (daca te ocupi ca doctorand cu bosoni) ca si BEC este o stare de agregare care a fost observata. Eu inca mai tin si minte ca s-a dat si la tv la actualitati aceasta informatie ca s-a reusit crearea a BEC in laborator. Asta a fost in 1995.

( cu aceasta ocazie imi iau si ramas bun, si sper ca acest site permite si stergerea a contului meu de user. )

[Adi]

Salut Cipri! Multumesc pentru interventie. Banuiesc ca ai scris si apoi ai sters contul tau de user.

Intr-adevar, condensatul bose-einstein exista, s-a obtinut in 1995 si s-a si dat premiul Nobel pentru aceasta. Dar este o noua stare de agregare a materiei, sau o noua faza? Nu stiu raspunsul. Ionut spune ca nici macar plasma cuarc-gluon nu este o noua stare de agregare, ci mai mult o faza. Definitiile sunt difuze aici, sau cel putin nu le stiu eu pe cele exacte ...

Ne-a facut placere sa fi pe site, mult succes in continuare si sper sa ramai cititorul stirilor noastre!

[Coesite]

Eu stiu ca ... intr-o stare de agregare pot exista mai multe faze.
Iara faza este partea tridimensionala dintr-un sistem material, in care exista omogenitate chimica si microstructurala... Asa e def din pct de vedere termodinamic....
Acum nu stiu cat de mult ajuta asta la noile stari de agregare despre care ziceati voi, dar banuiesc ca puteti extrapola...

[ionut]

Eu stiu ca ... intr-o stare de agregare pot exista mai multe faze.
Iara faza este partea tridimensionala dintr-un sistem material, in care exista omogenitate chimica si microstructurala... Asa e def din pct de vedere termodinamic....
Acum nu stiu cat de mult ajuta asta la noile stari de agregare despre care ziceati voi, dar banuiesc ca puteti extrapola...

In functie de substanta, exista miriade de faze. Materia nucleara, de exemplu, se spune ca in starea normala se afla intr-o stare lichida. Daca se variaza putin temperatura si/sau presiunea se obtin o multitudine de faze noi. In ciocnirile nucleare la energii mari, mediul obtinut poate fi in stare de gaz hadronic (la temperaturi sub o anumita valoare), lichid deconfinat (plasma de cuarci si gluoni) peste o anumita temperatura si la potential chimic barionic scazut. Astea sunt fazele de care se discuta cel mai des in ciocnirile nucleare, dar astrofizicienii care se ocupa de stele neutronice au dezvoltat teorii care presupun foarte multe faze in materia nucleara infinita la temperaturi mici si potential barionic mare. O sa fac rost de o diagrama de faza inteligibila pentru ilustrare. Oricum, va puteti uita si pe diagrama de faza a apei si o sa vedeti ca si acolo exista faze mai ciudate in zone ale diagramei de faze care nu sunt intalnite in viata de zi cu zi.

[Coesite]

Dap, ai dreptate apa e dubioasa... O sa ma uit eu sa vad daca am o diagrama doar cu apa pe undeva, daca o gasesc o pun aici.

[Krystyan]

Subiectul A

Oricum, idee e ca in general, in starea solida atomii/moleculele sunt mai ordonate decat in starea lichida, starea gazoasa fiind cea mai dezordonata.
Asta ca o mica completare la ce a zis ionut.

     Aceasta afirmatie o gasesc cea mai interesanta si un real punct de plecare intr-o vedere de ansamblu a celor 3 stari. Torusi, afirmatia de mai sus e valabila doar "in general" sau sunt si aici cazuri particulare? Si inca ceva interesant: daca in functie de nivelul de aranjare al atomilor/moleculelor clasamentul ar fi solid-lichid-gaz, unde se poate spune ca se termina starea solida si incepe starea lichida si unde se termina starea lichida si incepe starea gazoasa? Ce se intampla la granita dintre stari?

Subiectul B

     Gandindu-ma astazi cateva minute la chestia asta care se cheama "foton" care e intr-un fel atunci cand se propaga si in alt fel atunci cand interactioneaza, mi-am pus intrebarea: poate fi fotonul si unda si corpuscul in acelasi timp? Nu cumva fotonul nu este nici unda si nici corpuscul si de fapt ele nu sunt altceva decat niste caracteristici ale fotonului pe langa alte caracteristici nedescoperite inca?
     Apropo, daca unda este fenomenul de propagare a unei oscilatii, ce anume oscileaza? Atunci cand unda se deplaseaza prin spatiul cosmic, ce anume oscileaza acolo? Cine este purtatorul undei?

Subiectul C

In legatura cu dualismul unda-corpuscul, De Broglie a presupus ca unei particule care se misca in spatiu liber cu viteza v ii corespunde o unda plana monocromatica care se deplaseaza cu viteza v. Ma intereseaza foarte mult ce inseamna faptul ca "ii corespunde".