• Tuesday September 29,2020

Festkörper

Wir erklären Ihnen, was der Festkörper ist und was die physikalischen Eigenschaften dieses Materiezustands sind. Beispiele für Feststoffe.

Feststoffe haben dank Kohäsion klare Grenzen und ein eigenes Volumen.
  1. Was ist der Festkörper?

Es wird als fester Zustand für eine der vier wesentlichen Arten bezeichnet, in denen Materie zusammen mit flüssig, gasförmig und plasmatisch präsentiert wird. Diese Formen werden Aggregatzustände der Materie genannt.

Materie im festen Zustand (oder einfach Festkörper) zeichnet sich durch eine bestimmte Anordnung ihrer Partikel aus, die auf sehr starren und starken Bindungen basiert, was sich in einer sehr genau definierten physikalischen Struktur niederschlägt . Die Kohäsionskräfte zwischen den Partikeln halten die feste Form und das Volumen stabil und verleihen ihr einen gewissen Spielraum für Härte und Festigkeit.

Diese Kräfte können jedoch durch physikalische Phasenänderungsprozesse überwunden werden, bei denen ein Feststoff in eine Flüssigkeit oder ein Gas umgewandelt werden kann. Dabei handelt es sich um:

  • Fusion Es besteht darin, die Temperatur eines Feststoffs zu erhöhen, bis sie das Maximum erreicht, das er absorbieren kann (genannt Schmelzpunkt). Ab diesem Zeitpunkt überwindet die überschüssige Energie den Zusammenhang zwischen den Partikeln, lässt sie sich schneller bewegen und ihren stationären Zustand aufheben und fließt dann wie folgt flüssig
  • Sublimation Bestimmte Feststoffe können direkt in Gase umgewandelt werden, ohne zuvor einen flüssigen Zustand zu durchlaufen, wenn Wärme hinzugefügt wird und ausreichende Druckbedingungen gehandhabt werden. Das passiert zum Beispiel mit dem Eis an sehr kalten und trockenen Orten, so dass das Wasser entsteht.

Siehe auch: Materiezustände.

  1. Physikalische Eigenschaften des Festkörpers

Feststoffe haben folgende grundlegende Eigenschaften:

    • Zusammenhalt Obwohl Feststoffe eine chemische Natur haben, die mit ihrer flüssigen und gasförmigen Version identisch ist, sind ihre Partikel eng beieinander und werden durch sehr starke Bindungen, sogenannte Kohäsionskräfte, an Ort und Stelle gehalten. Deshalb hat das Set eine bestimmte Form, klare Grenzen und ein eigenes Volumen.
    • Steifheit Feststoffe widerstehen in der Regel Verformungen: Knicke, Biegungen, Spalten, auch bei konstanten Kräften wie Gewicht oder Schwerkraft. Erst wenn ein solcher Widerstand überwunden wird, verändern Feststoffe ihre Form (dauerhaft oder vorübergehend, abhängig von ihrer Elastizität).
    • Inkomprimierbarkeit Im Gegensatz zu Gasen und Flüssigkeiten können Feststoffe nicht mehr komprimiert werden, dh ihre Partikel können nicht mehr zusammen sein. Wenn sie extremen Druckkräften ausgesetzt werden, neigen sie stattdessen dazu, zu brechen oder sich in kleinere Stücke zu zersetzen.
    • Härte Feststoffe sind im Allgemeinen beständig gegen das Eindringen anderer Feststoffe, selbst wenn ihre Oberfläche zerkratzt ist. Dies ist als Härte, physikalische Festigkeit gegen die Einwirkung anderer Feststoffe bekannt. Die schwerste bekannte Materie ist Diamant.
    • Elastizität Im Gegensatz zu Zerbrechlichkeit und Härte besteht die Elastizität darin, dass bestimmte Feststoffe unter Einwirkung einer Kraft eine kurzzeitige Verformung erfahren und dann, wenn sie fertig sind, in ihre ursprüngliche Form zurückkehren können solche Kraft. Die elastischen Materialien haben ein Gedächtnis, das es ihnen ermöglicht, zu ihrer vorherigen Disposition zurückzukehren.
  1. Solid State Beispiele

Einige Beispiele für Materie im Festkörper sind:

  • Metalle . Mit Ausnahme von Quecksilber (Hg) behalten Metalle bei Raumtemperatur ihre Festigkeit und Härte, die das Produkt der metallischen Bindungen zwischen ihren Atomen ist. Bei ausreichender Hitze wie in Schmieden oder Gießereien fließen Metalle jedoch wie Flüssigkeiten und können andere Formen annehmen.
  • Eis Das flüssige Wasser kristallisiert, wenn es auf seinen Gefrierpunkt gebracht wird, dh wenn die Kalorienenergie bis auf 0 ° C abgebaut wird, und wird zu Eis, eine transparente und feste Substanz.
  • Die steine Die Steine, die wir auf jedem Pfad finden, bestehen aus Mineralien und kalkhaltigen oder sedimentären Elementen und sind das deutlichste Beispiel für eine mögliche Festigkeit auf dem Planeten. Vielen wäre es unmöglich, sie flüssig werden zu lassen.
  • Der Beton Das Ergebnis der Vereinigung von Materialien wie Kies, Wasser und Zementpulver, zuerst als feuchte Paste und dann als extrem hartes Material beim Trocknen, wird täglich in der Bauindustrie verwendet.
  • Knochen Mit Kalzium aus unserer Nahrung mineralisiert, sind die Knochen unseres Körpers oder des Körpers eines Wirbeltiers diejenigen, die dem Körper die größte Festigkeit verleihen und ihn durch seine Härte und Steifheit vor der Einwirkung der Außenwelt schützen.

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