Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan fremstiller varmeplasma?

Varme spiller en afgørende rolle i at skabe plasma, der ofte kaldes den "fjerde stofstilstand" sammen med fast, flydende og gas. Her er, hvordan varme gør det:

1. Spændende elektroner:

* atomer består af en kerne (protoner og neutroner) og elektroner, der kredser om kernen. I en normal tilstand optager disse elektroner specifikke energiniveauer, som trin på en stige.

* Når der påføres varme, giver den energi til elektronerne, hvilket får dem til at hoppe til højere energiniveau. Tænk på dette som elektronerne, der klatrer op i stigen.

2. Ionisering:

* Da elektronerne absorberer mere energi, kan de overvinde tiltrækningen af ​​kernen og blive fri. Denne proces kaldes ionisering , og atomet, der nu mangler en elektron, bliver en positivt ladet ion.

* De frigjorte elektroner og positivt ladede ioner kan nu bevæge sig uafhængigt.

3. Plasmavannelse:

* Når en betydelig brøkdel af atomer i et stof bliver ioniseret, overgår stoffet til en plasmatilstand. Dette betyder, at materialet nu er en samling af frie ioner og elektroner snarere end neutrale atomer.

* De frie elektroner og ioner interagerer med elektromagnetiske felter, hvilket gør plasma meget ledende.

Kortfattet:

Varme giver den energi, der er nødvendig for at begejstre elektroner inden for atomer, hvilket får dem til at bryde fri og skabe et hav af ladede partikler. Denne ioniseringsproces er det, der omdanner en gas til et plasma.

Eksempler på varme, der skaber plasma:

* Lyn: Den enorme varme fra en lynnedslag ioniserer luften og skaber en plasmakanal.

* fluorescerende lys: Elektricitet, der passerer gennem en gas i en fluorescerende pære, forårsager ionisering og skaber plasma.

* stjerner: Den ekstreme varme og tryk inde i stjerner skaber plasma, der brænder deres nukleare fusion.

Det er vigtigt at huske, at den specifikke mængde varme, der kræves for at skabe plasma, varierer afhængigt af stoffet. Nogle materialer kræver meget højere temperaturer end andre.