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什麼是固體?概念、特性以及多個示例、物質的其他狀態

2025-07-13自然科學9

我們解釋了什麼是固體,它們的特性是什麼以及多個示例。另外,物質的其他狀態是什麼?

什麼是固體?概念、特性以及多個示例、物質的其他狀態

固體物理學的關鍵在於其粒子的組織。

什麼是固體?

這固態(來自拉丁語 solidus,“堅實”或“堅實”)是四種之一State of Matter 聚合以及各州液,氣體的和等離子,即物質在宇宙中呈現的四種方式之一。但與其他三種狀態不同的是,固體具有剛性結構,對形狀和體積的變化具有抵抗力,並且完全缺乏流動性,因為它們的顆粒在自己的三維結構中以非常狹窄和強烈的方式組織。

固體物理學的關鍵在於其粒子的組織,粒子可以分為三種基本類型:

  • 結晶固體。它們是那些粒子根據穩定和重複的模式進行排序,形成稱為晶體的幾何結構的粒子。後者相互疊加形成更大的圖案,同時保持它們的穩定性和關節強度。

  • 半結晶固體。它們是那些粒子具有某種組織成圖案的趨勢,但不會完全重複自己,因此不會形成晶體。

  • 無定形固體。它們是那些粒子沒有以任何可察覺的方式排列,但具有不規則結構,沒有既定模式的粒子。

如果滿足以下條件,則物質可以獲得固態壓力和溫度圍繞著它的是正確的:例如,一塊冰是固體,但如果它被加熱,它會融化並變成液態,反之亦然。某些氣體通過稱為口供或反向昇華:它們進入固態形成晶體,就像在特別寒冷的日子里水蒸氣一樣。

另請參閱:固體、液體、氣體

實體的特性

什麼是固體?概念、特性以及多個示例、物質的其他狀態

不同的固體具有不同程度的硬度和延展性。

固體根據其性質和原子組成具有不同的物理性質。通常,這些屬性通常如下:

  • Form 和卷固定和定義,因此它們呈現出一定程度的電阻到其表面的變形和力的作用。

  • 大聲密度,與液體,尤其是氣體相比,因為它們的顆粒非常接近且具有內聚力。

  • 硬度 和韌性,即分別具有一定程度的抗穿透、磨損、剪切和永久變形能力,以及對裂紋或裂縫的傳播的抵抗力。

  • 延展性和延性,即對材料的片材或螺紋的變形有一定程度的容忍度,這使得它們可以用作原材料。

  • 僵硬、脆性和/或彈性,這意味著一些固體抵抗變形(剛性固體)並且可以在力的作用下破裂(脆性固體),而另一些固體可以暫時失去形狀,並在作用在它們身上的力停止后恢復形狀(彈性固體)。

  • 不可壓縮性,即實體不能被壓縮。

實體示例

不同類型固體物質的一些範例是:

  • 這五金,例如鐵、銀、金和合金它們之間可能存在,但水星除外。

  • 木材和軟木,以及其他植物來源的材料。

  • 這塑膠由人類創造,例如聚苯乙烯或聚氨酯。

  • 在地下發現的岩石和礦物,如鋁土礦或縞瑪瑙。

  • 冰,由水和二氧化碳形成(“乾冰”)。

  • 混凝土和混凝土,由不同結合顆粒的混合物形成。

  • 純碳晶體,例如鑽石。

  • 陶瓷材料,如陶器、陶土或磚塊。

  • 裝飾石,如瑪瑙、玉石、黑曜石等。

  • 植物基聚合物,例如來自植物葉和莖的纖維素。

  • 脊椎動物(包括人類)身體的骨骼。

  • 雙殼類和其他海洋生物的鈣質殼。

  • 紙張、紙板和其他植物纖維的工業化衍生物。

  • 天然和合成織物。

  • 鹽和糖晶體。

  • 琥珀和其他化石樹脂。

  • 石膏和粘土一旦被風乾。

  • 珍珠由珍珠母貝在牡蠣殼內形成。

  • 人類和動物的毛髮和皮毛。

  • 昆蟲和其他節肢動物的幾丁質殼。

  • 岩石侵蝕產生的沙子、礫石和其他碎屑。

  • 鈈和其他具有較長活性壽命的放射性物質。

  • 不同種類的玻璃。

  • 種下種子。

  • 地球的岩漿一旦冷卻得足夠好。

  • 合成複合材料,如石墨人造絲或丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)。

  • 一些准金屬元素,如矽、鍺和碲。

  • 人體的軟骨、牙齒和指甲。

  • 堅硬的凍土層,稱為永久凍土層。

  • 隕石和其他恆星物體。

其他物質狀態

除了固態之外,物質還可以以其他三種物理狀態存在:

  • 液態,其中顆粒組織鬆散,但不是太鬆散:介於固體和氣體之間的某個位置。液體是流體,它們沒有定義的形狀(它們獲取包含它們的容器的形狀)並且難以理解。液體會因熱損失(凍結)而變成固體,或因熱量增加 (蒸發).

  • 氣態,其中顆粒比液態顆粒更分散和分離,因此該物質沒有自己的形狀和體積,而是採用包含它的容器或環境的形狀和體積。氣體的顆粒之間的相互作用很弱,但通過增加壓力,它們會被迫獲得液體形式(液化)。

  • 等離子體狀態,其中顆粒處於氣態分散狀態,但同時帶電磁電(電離)。等離子體是宇宙中最豐富的物質的聚集狀態,其偉大和主要的例子是太陽。

繼續:密集而廣泛的材料特性

標籤: 物理

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