Мобильная версия пока недоступна

К сожалению, сайт пока не адаптирован для мобильных устройств. Откройте его на компьютере или ноутбуке.

К содержанию

Всё ли бывает жидким?

3.5 мин Ур. 1β 7 Тема
Расположение текста
Все настройки

Мы привели некоторое количество примеров веществ в непривычных агрегатных состояниях, например, твёрдый кислород и жидкое железо, но любое ли вещество можно перевести в каждое из трёх состояний? Можно ли расплавить дерево? Испарить камень? В общем случае ответ на подобные вопросы скорее "нет", хотя здесь есть свои нюансы.

Прежде всего надо отметить, что не любой материал является одним веществом в строгом смысле этого слова. Например, воздух, как мы уже говорили, является смесью множества газов, главные из которых — азот и кислород. Каждый из этих газов конденсируется при своей температуре, поэтому если взять воздух и начать его охлаждать — мы не получим в какой-то момент сразу "жидкий воздух". Сперва мы добьёмся того, что практически весь водяной пар из воздуха превратится в капельки жидкой воды, а затем — кристаллики льда. Такое охлаждение с образованием росы и изморози, вы можете увидеть по утрам весной или осенью. Если охлаждать воздух дальше — "снегом" выпадет из него и углекислый газ. Этот газ не образует жидкой формы в земных условиях, он десублимируется — превращается в твёрдое вещество сразу из газообразного. Если продолжать остужать воздух — образуются жидкий аргон, потом — жидкий азот, а затем и — жидкий кислород. Но эти вещества уже не будут образовывать той же однородной смеси как газообразный воздух, потому что газы свободно проникают друг в друга, жидкости смешиваются лишь иногда, а твёрдые тела — и подавно. Так что сконденсировать или заморозить воздух как целое нельзя, но отдельные его составляющие — можно.

То же самое можно сказать, например, о бензине. Бензин — это не одно вещество, а сложная смесь углеводородов, которые становятся твёрдыми при разных температурах, да ещё и сильно взаимодействуют друг с другом. Поэтому если охлаждать бензин — он будет постепенно густеть и расслаиваться, его фракции будут замерзать в основном по отдельности, и бензином в обычном понимании он быть перестанет. Если начать его нагревать — одни из этих фракций испарятся быстрее других, поэтому состав жидкой и газообразных частей тоже будет долго отличаться, но постепенно испарятся все составляющие бензина, и смесь этих газов вполне можно будет называть "бензиновым паром".

Случай с деревом самый сложный. Дерево — это не просто смесь веществ, но живой организм, во всяком случае, в прошлом. А ткани живых организмов состоят из тысяч разных веществ, которые ещё и образуют сложнейшие структуры — живые клетки и их органеллы. При замораживании или испарении все эти вещества претерпевают фазовые переходы в разное время и структура разрушается. Если жидкие газы воздуха можно нагреть обратно и снова получить воздух, загустевший и затвердевший бензин можно снова нагреть и перемешать, то дерево после сильного нагрева или охлаждения уже не вернёт полностью прежних свойств. Испарить или заморозить множество образующих его частей можно, но дерево при этом перестанет быть деревом.

Резюме:

  • Отдельные вещества можно замораживать и испарять, но некоторые привычные нам материалы состоят из смеси веществ.
  • При фазовых переходах такие смеси изменяются, поэтому говорить о фазовом переходе смеси как целого обычно нельзя.
Далее