플라즈마는 물질의 뚜렷한 단계입니까?

명확성을 위해 여기에 플라즈마에 대한 일반적인 오해가 있습니다. 플라즈마가 무엇인지 모르는 사람에게 처음으로 소개 될 때 “제 4의 물질 상태”라고 부르는데, 이는 부정확 한 설명입니다.이 용어는 어떤 사람을 플라즈마에 도입하는 데 사용되기 때문에 큰 문제가 아닙니다.

소재가 별개의 단계에서 다른 단계로 변경되면 단계 전환 이라는 물리적 프로세스를 거칩니다. 가스는 플라즈마가되고, 표준 상 전이를 거치지 않습니다 . 따라서 일반적인 의미에서 플라즈마는 고체, 액체 및 기체 상으로 구별되는 상으로 간주 될 수 없습니다. 이것은 기체 상태의 상입니다. 드문 경우지만 기체에서 플라즈마로의 전이는 상으로 설명 될 수 있습니다.

플라즈마는 정의에 따라 자유 전자와 그 이온 (음이온)의 혼합물입니다. 원자에서 전자를 방출하려면 충분한 에너지가 필요합니다. 대략 에너지를 고체에 넣으면 에너지가 열로 소실 될 수 있습니다.이 에너지를 액화에 넣으면 에너지가 소실 될 수 있습니다. 기체에 넣으면 원자와 분자가 파괴됩니다 (플라즈마 생성). 다음 그림은 더 명확하게 보여줍니다.

유용했기를 바랍니다.

댓글

• 나는 ' 그렇지 않습니다. 플라즈마가 ' 자리를 차지하지 않도록 단일 온도에서 이온화와 재결합이 일어나지 않기 때문에 단순히 물질의 별도 상태로 나타납니다. 플라즈마는 잘 정의 된 이온화 정도를 가지며 그 특성은 다른 모든 물질 상태와 근본적으로 다릅니다. @ChinYeh '의 답변을 참조하세요. 나는 이것을 물질의 네 번째 상태라고 명시 적으로 부르는 여러 플라스마 물리학 교과서를 가지고 있습니다. 어떤 의미에서이 질문은 " 명왕성이 행성입니까? "와 비슷하지만 는 전환보다 상태의 속성에 더 많은주의를 기울이는 데 중요합니다.
• 단순한 선택입니다. ' 예를 들어 액체-증기 상전이 온도-압력 공간의 임계점 주위를 돌면서 물? 따라서 적절한 상전이를 피하는 것이 플라즈마를 기체와 동일한 상으로 선언하기에 충분하다면, ' 또한 액체가 동일한상의 일부임을 의미하지 않습니까? 이는 의도 한 것보다 정의를 더 밀어 붙이는 것일 수 있지만 ' 생각할만한 사항입니다.

플라즈마는 여러 가지 측면에서 일반적인 3 가지 물질 상태를 설명하는 데 사용되는 일반적인 설명과 물리적 법칙을 준수하지 않기 때문에 별개의 단계라고합니다.

• 플라즈마는 평형 상태가 아닙니다. 종종 그것은 평형과는 거리가 멀다. 따라서 열역학은 설명하는 데 사용할 수 없습니다.
• 플라즈마는 느슨한 입자로 만들어졌지만 이러한 입자는 가스 운동 이론 . 이상 기체 법칙은 플라즈마를 모델링하는 첫 번째 근사치도 아닙니다.
• 플라즈마 입자는 통계적 속도 분포 (Maxwell 분포)를 따르지 않습니다.
• 플라즈마에는 2 개 (또는 더 많은) 독립적 인 구성 요소 이러한 구성 요소는 전하를 전달해야합니다. 하나는 전자로 구성되고 다른 하나는 양이온으로 만들어집니다. 플라즈마 특성을 결정하는 데 더 활동적인 것은 전자입니다.
• 기체, 액체 및 (분자) 고체와 달리 플라즈마 입자는 서로 강한 힘을 발휘합니다.
• 플라즈마를 특징 짓는 단일 온도는 없습니다. 이것은 두 가지를 의미합니다.첫째, 플라즈마는 투명 절단 단계가 아니므로 플라즈마에 대한 용융 또는 비등과 같은 투명 절단 상 전이 온도가 없습니다. 둘, 하나의 온도로는 플라즈마를 설명하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 전자의 온도는 종종 나머지 플라즈마의 온도보다 높을 수 있습니다.
• 플라즈마는 자력에 의해 가두어 질 수 있습니다 (컨테이너 벽이 필요하지 않음).
• 다른 3 가지 상태와 달리 플라즈마는 대부분 불안정합니다.

후자 부분에서는 “플라즈마를 플라즈마로 만드는 것은 무엇입니까?”에 해당하는 두 가지 질문이 있습니다. 플라즈마를 형성하려면 이온화가 필요하지만 특정 온도 요구 사항은 없습니다. 플라즈마는 약 100K의 성간 공간과 0K에 가까운 통제 된 실험실에 존재할 수 있습니다. 이온화 정도 는 일반적으로 하전 된 이온의 비율로 표시됩니다. 가스의 총 (전하 된 + 중성) 핵, 그리고 작은 정도의 이온화 (때로는 1 % 미만)만으로도 가스가 플라즈마처럼 작동하도록 할 수 있습니다.

명확하게 말하자면 플라즈마는 그렇지 않습니다. 이온화의 결과가 아니라 양이온과 음이온으로 이루어진 이온 성 유체 와 동일합니다. 이온화는 전자가 원 자나 분자로부터 자유 로워지는 것을 의미합니다. 이온 성 유체는 액체 상태의 소금입니다.

댓글

• 미래 독자의 이익을 위해 : 이러한 글 머리 기호 중 일부는 올바르지 않습니다. " [플라즈마는] 기체의 운동 이론을 따르지 않습니다. " 거짓-기체 운동 이론은 많은 플라즈마의 수송 과정에 대한 훌륭한 설명입니다. 이상 기체 법칙을 포함합니다. " … 통계적 속도 분포를 따르지 마십시오. " False-물론 그렇습니다. 종종 각 종은 그렇습니다. 대략 Maxwellian. " … 두 개의 … 독립 구성 요소가 있어야합니다. " False-순수 전자 및 순수 이온 플라즈마가 존재하며 혈장과 관련된 집단 현상 (플라즈몬 모드, Debye 스크리닝 등)

혈장 제외 네 번째가 아니라 첫 번째 물질 상태였습니다. 플라즈마에서 형성된 모든 물질은 물질에서 플라즈마로 변환되지 않고 플라즈마에서 물질로 변환됩니다. 이것이 우주의 99 %가 플라즈마 인 이유입니다. 전자는 원자에서 제거되지 않았으며 플라즈마의 전기 에너지에 의해 결합되어 기체, 액체 및 고체를 형성 할 때까지 원자의 일부가되지 않았습니다.

http://home.web.cern.ch/about/physics/heavy-ions-and-quark-gluon-plasma “빅뱅 직후 수백만 분의 1 초 동안 우주는 온갖 종류로 만든 놀랍도록 뜨겁고 짙은 수프로 가득 찼습니다. 이 혼합물은 물질의 기본 부분 인 쿼크와 일반적으로 “접착”하는 강한 힘을 가진 운반체 인 쿼크가 익숙한 양성자와 중성자 및 기타 종으로 함께 쿼크를 형성합니다. 그러나 극한의 온도에서 쿼크와 글루온은 약하게 결합되어 쿼크-글루온 플라즈마라고 불리는 곳에서 자유롭게 움직일 수있었습니다. “

그리고 아마도 130 억년 이상이 지난 후에는 그 플라즈마 중 고체, 액체 및 기체가 결합되어 있습니다. 나머지는 쿼크 / 글루온 상태에서 응축 된 이온과 전자의 혼합물로 결합되어 있습니다.

고체, 액체 및 기체에서 형성되는 것으로 보는 것은 잘못된 관점이며 전혀 지원되지 않습니다. 과학. 고체, 액체 및 가스는 대신 플라즈마에서 형성됩니다.

댓글

• 나는 ' 생각하지 않습니다. 여기에서 시간 순서가 문제입니다. ' 모두가 두 가지 방법을 모두 사용할 수 있다는 데 동의합니다. 또한 우주는 플라즈마로 시작했지만 대부분 의 물질은 재조합 에서 몇 십만 년 후 중성 가스가되었습니다. 빅뱅. 그런 다음 수 억년 후 재 이온화 되었습니다.
• 실제로는 ' 질문에 답하는 것 같습니다.
• 또한 quark-gluon 플라즈마는 OP가 말하는 의미에서 ' 정말 플라즈마가 아니지만 또 다른 상태였습니다. 쿼크와 글루온이 지역화되지 않은 문제에 대한 것입니다.