Τι συμβαίνει με το άτομο και τα μόρια όταν ψύχεται η ύλη;
τα βασικά
* Θερμοκρασία και κινητική ενέργεια: Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων μέσα σε μια ουσία. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια της κίνησης.
* Ψύξη:επιβράδυνση: Η ψύξη μιας ουσίας σημαίνει μείωση της μέσης κινητικής ενέργειας των ατόμων και των μορίων της. Κινούνται πιο αργά.
Τι συμβαίνει σε διαφορετικές περιοχές θερμοκρασίας:
* Υψηλές θερμοκρασίες (αέρια): Τα άτομα και τα μόρια στα αέρια κινούνται γρήγορα και είναι πολύ μακριά. Συχνά συγκρούονται, αλλά οι συγκρούσεις είναι ελαστικές (η ενέργεια διατηρείται).
* Ψύξη σε υγρό: Καθώς το αέριο ψύχεται, τα μόρια επιβραδύνουν. Έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια και δεν μπορούν πλέον να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους. Συγκεντρώνουν μαζί, σχηματίζοντας ένα υγρό. Τα μόρια εξακολουθούν να κινούνται, αλλά είναι πιο κοντά και βιώνουν συχνότερες συγκρούσεις.
* Ψύξη σε στερεά: Καθώς το υγρό ψύχεται περαιτέρω, τα μόρια επιβραδύνουν ακόμη περισσότερο. Οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους γίνονται κυρίαρχες, κλειδώνοντας τα μόρια σε ένα σταθερό, επαναλαμβανόμενο μοτίβο. Αυτό σχηματίζει ένα στερεό. Τα μόρια σε ένα στερεό δονείται στη θέση τους, αλλά δεν είναι ελεύθερα να κινούνται γύρω.
* εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες: Σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες (κοντά στο απόλυτο μηδέν), τα κβαντικά αποτελέσματα γίνονται σημαντικά. Τα άτομα και τα μόρια μπορούν να παρουσιάσουν ασυνήθιστες συμπεριφορές, όπως η υπερφυστικότητα (ρέει χωρίς αντίσταση) ή η συμπύκνωση του Bose-Einstein (όπου ένα σημαντικό κλάσμα των ατόμων καταλαμβάνει την ίδια κβαντική κατάσταση).
Περίληψη
Στην ουσία, η ψύξη μιας ουσίας αναγκάζει τα άτομα και τα μόρια μέσα σε αυτό να επιβραδύνουν και να έχουν λιγότερη ενέργεια. Αυτό οδηγεί σε αλλαγές στην κατάσταση της ύλης, από το φυσικό αέριο έως το υγρό έως το στερεό. Η συμπεριφορά των ατόμων και των μορίων σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να γίνει αρκετά περίπλοκη και συναρπαστική.
