077 4

Rozdział 6

STANY SKUPIENIA MATERII

6.1. Kryteria podziału

Feliks Jamszyk, Andrzej Pilawski

Elementy strukturalne materii o różnych poziomach organizacji, czyli atomy, cząsteczki. makrocząsteczki, w odpowiednich warunkach wiążą się w większe kompleksy. tworząc różne stany skupienia materii. Rozmaitość stanów, w jakich może występować materia, związana jest z różnorodną konfiguracją atomów, jonów i cząsteczek oraz ich wzajemnych oddziaływań. Występowanie różnych stanów skupienia jest uzależniooe od wielkości fizycznych określających materię, między innymi takich jak temperatura lub ciśnienie. Stiuktura materii jest uzależniona od stanu, w jakim ona występuje.

Przyjęto podział materii na cztery podstawowe stany skupienia: gazony, ciekły. stały i plazmowy, Stan plazmowy określa stan całkowicie zjonizowanej materii; nic będziemy się nim zajmować w tym rozdziale. Poza wspomnianymi czterema stanami materii wyróżnia się także siany powierzchniowe oraz makrocząsteczkowe Tc ostatnie stanowią podstawowe elementy żywych układów biologicznych, takich jak komórki, tkanki i narządy. Funkcje układów biologicznych są z kolei zależne od zmian strukturalnych stanów makrocząsteczkowych. W głównej mierze od sił mię-dzycząsłcczkowych zależy, w jakim stanic skupienia występuje dana substancja.

Podział na trzy Many skupienia matem: gazowy, ciekły i stały, dokonuje się głównie na podstawie dwóch kryteriów'. Pierwszym - są właściwości spręiysto-mechaniczne rozważanej substancji. Drugim - jest jej budowa strukturalna.

6.1.1. Właściwości sprężyste

Właściwości sprężyste substancji opisuje się za pomocą odpowiednich współczynników. wyrażających odporność na siły wywołujące odkształcenie, zwanych modularni sprężystości. względnie wyrażających podatność na siły nazywane wówczas współczynnikami sprężystości. Odróżnia się proste odkształcenia objętości lub postaci oraz odkształcenia złotone. takie jak: wydłużanie, zginanie i skręcanie.

Proste odkształcenie objętości zostaje wywołane ciśnieniem działającym na ciało równomiernie ze wszystkich stron; nosi ono nazwę naprężenia normalnego i definiuje się wzorem:

o« |ol ■■ Pa (poskal)    (6.1)

m^J

$ĆZK F - ttypidkcwj wł drutających pro*iop*dk ru tImcat pimierzchuocr^y AS

77