Este o plasmă o fază distinctă a materiei?

Pentru claritate, există o concepție greșită frecventă despre plasmă. Plasma, când este introdusă pentru prima dată cuiva care nu știe ce este, se numește „A patra stare a materiei”, care este o descriere inexactă a acesteia. Deoarece acest termen este folosit pentru introducerea unei persoane în plasmă, nu este mare lucru.

Când un material se schimbă dintr-o fază distinctă în alta, trece printr-un proces fizic numit tranziție de fază . Când gazul devine plasmă, nu trece prin tranziția de fază standard . Prin urmare, plasma – în sens general – nu poate fi considerată o fază distinctă ca fază solidă, lichidă și gazoasă. Este o fază a stării gazoase. În anumite cazuri rare, însă, tranziția de la gaz la plasmă poate fi descrisă ca fază tranziție.

Prin definiție, plasma este un amestec de electroni liberi și ioni ai acestora (eventual ioni negativi). Aveți nevoie de suficientă energie pentru a elibera electronii din atomi. Aproximativ vorbind , atunci când puneți acea energie într-un solid, energia ar putea fi disipată sub formă de căldură. Dacă puneți acea energie într-un lichid, energia ar putea fi disipată în vaporizare. Dacă îl puneți într-un gaz, acesta va rupe atomii și moleculele (creând plasma). Următoarea figură o face mai clară

Sperăm că a fost util

Comentarii

• Nu ‘ nu deci sigur că plasma nu merită un loc ‘ ca stare separată a materiei pur și simplu pentru că ionizarea și recombinarea nu se întâmplă la o singură temperatură. Plasma are un grad de ionizare bine definit, iar proprietățile sale sunt fundamental diferite de toate celelalte stări ale materiei. Vedeți răspunsul @ChinYeh ‘. Am câteva manuale de fizică a plasmei care o numesc în mod explicit a patra stare a materiei. Într-un anumit sens, această întrebare este similară cu ” este Pluto o planetă? „, dar cred că ‘ este important pentru a atrage mai multă atenție asupra proprietăților statului decât asupra tranzițiilor acestuia.
• Doar un pic – nu putem ‘ să evităm tranziția fazei lichid-vapori în ex apă ocolind punctul critic din spațiul temperatură-presiune? Deci, dacă evitarea unei tranziții de fază adecvate este suficientă pentru a declara plasmă aceeași fază ca gazul, nu ‘ înseamnă că lichidul face parte din aceeași fază? Probabil că acest lucru împinge definiția mai departe decât a fost intenționată, dar ‘ este ceva la care să ne gândim.

Se spune că plasma este o fază distinctă, deoarece nu respectă descrierea obișnuită și legile fizice care sunt utilizate pentru a descrie cele 3 stări obișnuite ale materiei, din mai multe puncte de vedere:

• Plasma nu este în echilibru. Adesea este departe de un echilibru. Prin urmare, termodinamica nu poate fi utilizată pentru a explica.
• Plasma este formată din particule libere, dar aceste particule nu urmează teoria cinetică a gazelor . Legea gazelor ideale nu este nici măcar o primă aproximare pentru a modela o plasmă.
• Particulele de plasmă nu urmează o distribuție a vitezei statistice (distribuția Maxwell).
• Plasma trebuie să aibă două (sau mai mult) componente independente. Aceste componente trebuie să poarte sarcini. unul este format din electroni, celălalt cationi. Este vorba despre electroni care sunt mai activi în determinarea proprietăților plasmei.
• Spre deosebire de gaze, lichide și solide (moleculare), particulele de plasmă exercită forțe puternice una față de cealaltă.
• Nu există o singură temperatură care să caracterizeze plasma. Aceasta înseamnă două lucruri.În primul rând, plasma nu este o fază clară, prin urmare, nu există o temperatură de tranziție a fazei clare, cum ar fi topirea sau fierberea, pentru plasmă. Două, o temperatură poate să nu fie suficientă pentru a descrie o plasmă. Temperatura pentru electroni poate fi adesea mai mare decât cea pentru restul plasmei.
• Plasma poate fi limitată de forța magnetică (nu are nevoie de peretele containerului).
• Spre deosebire de alte 3 stări, plasma este în mare parte instabilă.

În ultima parte, aveți două întrebări care echivalează cu „Ce face din plasmă o plasmă?” Ionizarea este necesară pentru a forma o plasmă, dar nu există o cerință specifică de temperatură. Plasma poate exista în spațiul interstelar la aproximativ 100 K și în laboratoarele controlate la aproape 0 K. Gradul de

Cu excepția plasmei a fost prima stare a materiei, nu a patra. Toată materia formată din plasmă, nu este convertită din materie în plasmă, ci din plasmă în materie. Acesta este motivul pentru care 99% din univers este plasmă. Electronii nu au fost niciodată scoși din atomi, nu au făcut niciodată parte din atom până când nu sunt legați de energia electrică din plasmă pentru a forma gaze, lichide și solide.

http://home.web.cern.ch/about/physics/heavy-ions-and-quark-gluon-plasma „Timp de câteva milionimi de secundă, la scurt timp după big bang, universul a fost umplut cu o supă uimitor de fierbinte și densă, făcută din tot felul de particule care se mișcă aproape de viteza luminii. Acest amestec a fost dominat de quarks – bucăți fundamentale de materie – și de gluoni, purtători ai forței puternice care în mod normal „lipesc” quarks împreună în protoni și neutroni familiari și alte specii. de temperatură extremă, totuși, cuarcii și gluonii erau legați doar slab, liberi să se miște singuri în ceea ce se numește plasmă de quark-gluon „

Și se presupune că după 13+ miliarde de ani, doar mai puțin de 1% din din plasma respectivă s-a legat în solide, lichide și gaze. Restul s-a legat într-un amestec de ioni și electroni, condensat din acea stare de quark / gluon.

A privi ca fiind format din solide, lichide și gaze este un punct de vedere incorect, deloc susținut de ştiinţă. Solidele, lichidele și gazele sunt formate din plasmă.

Comentarii

• Nu ‘ nu cred ordonarea timpului este problema aici – Sunt ‘ sigur că toată lumea este de acord că puteți merge în ambele sensuri. De asemenea, în timp ce universul a început ca o plasmă, cea mai mare parte a materialului a devenit gaz neutru la recombinare la câteva sute de mii de ani după Big Bang. A fost apoi reionizat câteva sute de milioane de ani mai târziu.
• Acest lucru nu ‘ nu este par să răspundă la întrebare.
• De asemenea, plasma quark-gluon nu era într-adevăr ‘ o plasmă în sensul despre care vorbește OP, dar încă o altă stare a materiei în care quarcurile și gluonii sunt delocalizați.