Agregatna stanja supstance

Tri agregatna stanja u svakodnevnom životu - čvrsto, tečno i gasovito

Deca ćaskaju o nauci

O čemu razmišljaš, Saro?

Razmišljam o tome kako je napolju vrelo, a tvoje srce i dalje ledeno.

Ne razumem šta si htela da kažeš, ali dala si mi ideju da danas objasnimo jednu veoma važnu stvar za nauku - agregatna stanja.

Pa, ako baš mora.

Marko: Spomenula si malopre led. Da li su led i voda isto?

Sara: Hm, pa nisu isto. Mislim voda je tečna, a led je čvrst, ali mogu lako da se pretvaraju jedno u drugo. Evo ne znam.

Marko: Probaću da postavim pitanje preciznije. Da li su voda i led ista supstanca?

Sara: Sastoje se od istih čestica koje zovemo molekuli. U ovom slučaju i voda i led se sastoje od istih molekula H₂O. Onda izgleda da je u pitanju ista supstanca.

Marko: Bravo, Saro, ako su sačinjeni od istih čestica, onda su led, voda i vodena para ista supstance. Sastoje od istih molekula - molekula vode H₂O.

Sara: Zašto onda ne izgledaju isto, ako su već ista supstanca i čine ih iste čestice?

Marko: Zato što su u ta tri oblika supstance koja zovemo agregatna stanja čestice (u ovom primeru su to molekuli vode) drugačije uređeni, drugačije razmaknuti jedni u odnosu na druge i kreću se različitim brzinama.

Sara: E pa sad ja tebe ništa ne razumem. Nacrtaj mi.

Marko: Objasniću ti, a ti onda probaj sama da nacrtaš. U čvrstom agregatnom stanju čestice od kojih je sačinjena supstanca su zbijene jedna uz drugu, razmak između njih je mali i one se sporo kreću. Zbog toga što su zbijene, suptance u čvrstom agregatnom stanju obično zauzimaju manju zapareminu nego u tečnom i gasovitom agregatnom stanju. Kad je supstanca u tečnom agregatnom stanju čestice se kreću nešto brže, pa je razmak između njih bude malo veći, a veze među česticama slabije. U gasovitom agregatnom stanju čestice se veoma brzo kreću, možemo reći slobodo da se haotično i brzo kreću, sudaraju se jedne sa drugima, zbog toga je razmak između njih veći nego u čvrstom i tečnom agregatnom stanju.

Sara: Aha, kad malo razmislim to je u skladu sa činjenicom da se toplije supstance razlikuju od hladnijih po tome što se u toplijim čestice brže kreću i što je toplije brzina kretanja čestica je sve veća?

Marko: Tako je. A što je brzina kretanja čestica veća, više je sudara i sve je manji razmak između čestica, a sve veći haos. Zato agregatno stanje supstance zavisi od temperature. Kada supstancu u čvrstom agregatnom stanju zagrevamo, čestice se sve brže kreću, a veze među njima su sve slabije dok se u jednom trenutku ta čvrsta struktura ne "uruši" i supstanca postane tečna.

Sara: Oh, Marko, srce ti jeste ledeno ali su ti misli i reči baš tečne 😍

Ključni naučni pojmovi

Izgleda da je Sara odlično razumela razlike između tri agregatna stanja i nacrtala ti ovu tabelu da i ti razumeš.

Čvrsto agregatno stanje	Tečno agregatno stanje	Gasovito agregatno stanje

Ima stalan oblik	Poprima oblik posude	Širi se svuda po posudi
Čestice pomalo vibriraju u fiksnom položaju	Čestice vibriraju i mogu da klize jedna preko druge	Čestice se veoma brzo i nasumičko kreću

Agregatno stanje: Oblik u kom se neka supstanca nalazi – da li je čvrsta (kao led), tečna (kao voda) ili gasovita (kao vodena para). Agregatno stanje zavisi od toga kako se čestice u toj supstanci ponašaju: da li su blizu, da li se kreću slobodno, i koliko energije imaju.
Toplota: Energija koja potiče od kretanja čestica u nekoj supstanci. Što se čestice brže kreću supstanca je toplija i njena temperatura je viša

Naučne zanimljivosti

Većina ljudi misli da materija postoji u samo tri agregatna stanja — čvrstom, tečnom i gasovitom. Ali postoji ih još! Naučnici su otkrili i neka ređa stanja materije. Jedno od njih se zove plazma — i zapravo je to najzastupljenije stanje materije u celom svemiru!

A šta je zapravo plazma?

Plazma je superzagrejani gas u kome su se atomi „raspali”. Elektroni se odvajaju od atoma, pa umesto neutralnih čestica dobijamo pozitivno naelektrisane čestice i slobodne elektrone. Zbog toga plazma može da provodi struju i reaguje na magnetna polja.
Plazmu možeš da vidiš u munjama, neonskim svetlima, i naravno — u Suncu i svim drugim zvezdama. Dakle, iako je retka na Zemlji, plazma bukvalno osvetljava svemir!
I ako ti to već nije dovoljno neobično — postoji i još čudnije stanje materije koje se zove Bose–Einsteinov kondenzat. Tada se materija ponaša kao jedan veliki „super-atom“ kada se ohladi na neverovatno niske temperature. Govorimo o temperaturi koja je hladnija čak i od svemira!

Kratki naučni kviz

...