Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor er faste stoffer stive og ikke komprimeret mærkbart selv ved højt tryk?

Faststoffer er stive og ukomprimerbare på grund af de stærke kræfter, der holder deres konstituerende partikler sammen. Her er en sammenbrud:

Stærke interpartikelstyrker:

* Krystallinske faste stoffer: I krystallinske faste stoffer er atomer eller molekyler arrangeret i et stærkt ordnet, gentagende mønster. Disse partikler holdes sammen af ​​stærke elektrostatiske kræfter (ioniske obligationer), kovalente obligationer , eller metalliske obligationer . Disse bindinger er meget stærkere end de svage intermolekylære kræfter, der findes i væsker og gasser.

* amorfe faste stoffer: Mens amorfe faste stoffer mangler en lang rækkevidde, er partiklerne stadig relativt tæt sammen og holdes af stærke intermolekylære kræfter.

Luk pakning:

* Partiklerne i et fast stof er tæt pakket sammen, hvilket efterlader lidt plads mellem dem. Denne tæt pakning bidrager yderligere til deres stivhed.

Høj densitet:

* Den tætte pakning af partikler i faste stoffer resulterer i en høj densitet sammenlignet med væsker og gasser.

inkomprimerbarhed:

* De stærke interpartikelstyrker og tæt pakning gør faste stoffer meget vanskelige at komprimere. Påføring af tryk reducerer kun lidt rummet mellem partikler, fordi kræfterne, der holder dem sammen, modstår komprimering.

Undtagelser:

* Mens de fleste faste stoffer er relativt ukomprimerbare, er der undtagelser:

* polymerer: Nogle polymerer kan komprimeres markant på grund af den lange, kædelignende struktur af deres molekyler.

* porøse faste stoffer: Faststoffer med store porer eller rum inden for deres struktur kan lettere komprimeres.

Sammendrag:

Stivhed og ukomprimerbarhed af faste stoffer stammer fra de stærke kræfter, der holder deres partikler sammen, deres tætte pakning og deres høje densitet. Dette gør faste stoffer resistente over for deformation og komprimering, selv under højt tryk.

Varme artikler