Znanost agregatnih stanja materije
Kako bismo razumjeli rad komprimiranog zraka, od koristi može biti osnovni uvod u fiziku. Započet ćemo objašnjavanjem strukture materije. Doznat ćete više o četiri različita agregatna stanja materije i njenim molekulama.
Od čega se sastoji materija?
Sva materija, bila u plinskom, tekućem ili krutom obliku, sastoji se od atoma. Dakle, atomi su osnovni građevni blokovi materije, premda se gotovo uvijek pojavljuju kao dio materije.
Molekula je niz atoma grupiranih s drugim atomima iste ili različite vrste. Atomi se sastoje od guste jezgre izrađene od protona i neutrona, koja je okružena laganim i brzo vrtećim elektronima.
Postoje i drugi građevni blokovi, no oni nisu stabilni. Svim tim česticama svojstvena su četiri svojstva:
- električni naboj,
- masa u mirovanju,
- mehanički moment
- i magnetski moment.
Broj protona u jezgri odgovara atomskom broju atoma. Budući da elektroni gotovo uopće ne dodaju masu, ukupan broj protona i neutrona približno je jednak ukupnoj masi atoma.
Ove informacije nalaze se u periodnom sustavu elemenata. Broj elektrona u elektronskoj ljusci odgovara broju protona u jezgri. To znači da je atom u pravilu električki neutralan.
Jeste li znali?
Danski fizičar Niels Bohr 1913. uveo je nadograđeni model atoma. Pokazao je da se atomi mogu pojaviti samo u takozvanom stacionarnom stanju i s određenom energijom. Ako atom prijeđe iz jednog energetskog stanja u drugo, emitira se kvantno zračenje. Ono se naziva foton.
Ti različiti prijelazi prikazuju se u obliku svjetla različitih valnih duljina. Na spektografu prikazuju se kao spektralne linije atoma.
Koja su četiri agregatna stanja materije?
Atomi međusobno povezani kemijskom vezom nazivaju se molekulama. Tako su malene da 1 mm3 zraka pri atmosferskom tlaku sadrži pribl. 2,55 x 10^16 molekula.
U načelu, sva materija može postojati u četiri stanja,
- krutom,
- tekućem,
- plinovitom
- i kao plazma.
U krutom stanju molekule su čvrsto složene u rešetkastoj strukturi s čvrstom vezom. Pri temperaturama iznad apsolutne nule molekule se pomiču u određenoj mjeri. U tom stanju postoji vibriranje oko ravnotežnog položaja, koje se ubrzava s porastom temperature.
Kada se tvar u krutom stanju previše zagrije, molekule se pomiču i oslobađaju. Tvar se tada topi i prelazi u tekućinu. Ako se tekućina dodatno zagrijava, pucaju veze u molekuli i tekućina prelazi u plinovito stanje. Tada se širi u svim smjerovima i miješa s drugim plinovima u prostoriji.
Kada se molekule ohlade, gube brzinu i ponovno se međusobno vezuju te uzrokuju kondenzaciju. Međutim, ako se molekule plina dodatno zagrijavaju, raspadaju se na pojedinačne podčestice i oblikuju plazmu elektrona i atomskih jezgri.
Utjecaj na sustave komprimiranog zraka
Ovaj članak osigurava osnovno razumijevanje sastava materije i načina na koji se mijenja. To je korisno jer u sustavima komprimiranog zraka dolazi do naglih promjena temperature koje uzrokuju prijelaz čestica iz plina u tekućinu.
Ako biste željeli više informacija o načinu na koji to konkretno utječe na vašu opremu, preporučujemo vam da pročitate o sustavima za sušenje. Na svakom kompresoru zraka važno je u što većoj mjeri spriječiti nakupljanje vlage.
Provjerite svoje znanje! Možete li odgovoriti na pitanja?
Što je struktura materije?
Struktura materije odnosi se na način na koji su atomi i molekule raspoređeni u različitim tvarima. Materija može postojati u tri glavna stanja: krutom, tekućem i plinovitom. Struktura materije može se razlikovati ovisno o vlastitom stanju i vrsti atoma ili molekula od kojih se sastoji.
U krutinama atomi su čvrsto složeni i vibriraju na mjestu. Atomi u tekućinama rašireniji su i pomiču se jedni oko drugih. Atomi u plinovima vrlo su rašireni i slobodno se pomiču u svim smjerovima. Čvrsta struktura materije temeljni je dio kemije i fizike.
Što je građevna jedinica materije?
Građevna jedinica materije je atom. Atomi su najmanje jedinice elementa koje čuvaju svoja kemijska svojstva, a sastoje se od protona, neutrona i elektrona. Kombiniraju se u molekule, od kojih se sastoje sve tvari. Budući da su temelj sve materije u svemiru, razumijevanje atoma ključno je u kemiji, fizici i znanosti o materijalima.
Koliko materija ima stanja?
Četiri su glavna oblika materije: kruti, tekući, plinoviti te plazma. Krutine imaju nepromjenjiv oblik i zapremninu, tekućine preuzimaju oblik spremnika, ali imaju ograničenu zapremninu, plinovi se šire kako bi popunili cijeli prostor, a plazma se sastoji od čestica visoke energije kakve pronalazimo u zvijezdama i munjama.
Struktura materije odnosi se na način na koji su atomi i molekule raspoređeni u različitim tvarima. Materija postoji u tri glavna stanja: krutom, tekućem i plinovitom. Struktura materije može se razlikovati ovisno o njegovom stanju i vrsti atoma i molekula od kojih se sastoji.
U krutinama atomi su čvrsto složeni i vibriraju na mjestu. Atomi u tekućinama rašireniji su i pomiču se jedni oko drugih. Atomi u plinovima vrlo su rašireni i slobodno se pomiču u svim smjerovima. Čvrsta struktura materije temeljni je dio kemije i fizike.
Ako ovo znanje želite primijeniti kako biste povećali učinkovitost svog sustava ili ako imate pitanja o ponašanju plinova pod kompresijom, naši stručnjaci spremni su pomoći.