固体

物质的一种凝聚态

固体,是指有一定体积和形状的物质 ,它是物质的一种凝聚态。 在不太大的外力作用下,其体积和形状的改变很小。当外力撤去后能恢复原状的称“ 弹性体 ”,不能完全恢复的称“塑性体”。 它们的界限不是绝对的,同一材料在小外力作用下是弹性体,在大外力作用下也会变成塑性体。

组成固体的粒子可以是分子、 原子 或离子,这些粒子都有固定的平衡位置。相邻粒子间的距离一般都比气体或液体中的距离小,粒子间有很强的相互作用力,使得粒子的运动不如在液体或气体中自由,只能在各自的平衡位置附近作无规则的振动,因此固体才保持一定的体积和形状。

根据组成固体的粒子排列方式的不同可将固体分成 晶体 和非晶体两大类。组成晶体的粒子在空间有规则地 周期性 地排列着,即在一定方向的直线上,粒子有规则地重复千百万次,具有远程有序性。 石盐 、 方解石晶体 、 硫酸铝钾 、 水晶 、云母、冰、金属等都是晶体。 非晶体也称无定形固体,组成它的粒子在空间的分布是混乱的,在长距离上不再有规则性,只具有近程有序性,即只有近邻的一些粒子形成有规则的结构。有时把非晶体看成是过冷液体,即流动性很小(或说粘性很大)的液体,而固体则专指晶体。玻璃、塑料、橡胶、 沥青 、 冰丝面料 等都是人们生活中常遇到的非晶体。

分类

晶状固体(Crystallinesolids):有规则的结构。如:糖,盐等 晶体 。

非晶状固体(Amorphoussolids):无规则的结构。如: 玻璃 。

准晶体 (Polycrystallinesolids):由大量结晶体(crystals)或 晶粒 (grains)聚集而成,结晶体或晶粒本身有规则结构,但它们聚集成多晶固体时的排列方式是无规则的。

通过其组成部分之间的相互作用,固体的特性可以与组成它的粒子的特性有很大的区别。研究固体的物理科学叫做 固体物理学 。

一般来说。一个物体要达到一定的大小才能被称为固体,但对这个大小没有明确的规定。一般来说固体是宏观物体,除一些特殊的 低温物理学 的现象如超导现象、超液现象外固体作为一个整体不显示 量子力学 的现象。

特性

1、固体里的粒子是紧紧相扣,不易进行运动。固体是固定在物质里一个特定的空间。当有外力对物质施加作用时,固体以上型态会被扭曲,引致永久性变形。尽管任何固体都会有热能量,粒子间可以相互震动,此粒子运动却相对不那么剧烈,并不轻易靠感觉来观察。

2、固体的膨胀和收缩

固体受热时会膨胀、遇冷时会收缩。

3、固体的熔化

固体达到 熔点 ,会变为液态存在,其质量不改变。

特殊状态

像食盐, 白糖 这些有规则几何外形的固体物质都叫 晶体 。像 石蜡 ,橡胶这些就叫非晶体。

在140万 大气压 下固体会变为超固态,在超固态状态下继续加压就可能会变成中子态。

固体的组元比较密集,振动程度比较弱,有一定阻挡外力发生形变的能力,包括了有序和无序体系。有明显的边界。

参考资料

  1. 2024-03-08
  2. 2024-03-08