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As quatro formas da matéria: você conhece os segredos dos sólidos, líquidos, gases e plasmas?
Em nossa vida cotidiana, entramos em contato com quatro formas principais de matéria: sólidos, líquidos, gases e plasma. A existência dessas formas não é apenas um conceito de física, mas também tem um impacto profundo em nossas vidas e no ambiente ao redor. Então, quais são os segredos por trás dessas quatro formas de matéria?
Sólido
Um sólido é uma forma importante de matéria caracterizada por suas partículas componentes (como átomos, moléculas ou íons) serem compactadas e governadas principalmente por fortes atrações. Essas partículas não podem se mover livremente e só podem sofrer pequenas vibrações, então os sólidos têm forma e volume fixos.
Os sólidos podem ter sua forma alterada por forças externas, como quebra ou corte.
Por exemplo, o gelo, a forma sólida da água, pode existir em uma variedade de estruturas cristalinas que se formam em diferentes pressões e temperaturas. Além disso, os sólidos podem se tornar líquidos através do processo de fusão, e os líquidos podem se solidificar em sólidos através do resfriamento.
Líquidos
Um líquido é um fluido quase incompressível que muda de forma para se adequar ao formato do seu recipiente, mas mantém um volume aproximadamente constante. As partículas do líquido permanecem compactadas, mas são livres para se movimentar, o que torna o formato do líquido fluido.
Quando um sólido é aquecido até seu ponto de fusão, ele se transforma em um líquido.
Por exemplo, a água se torna líquida quando sua temperatura sobe acima do seu ponto de fusão, enquanto seu volume permanece relativamente constante enquanto a pressão permanece constante. Um líquido não pode mais existir no estado líquido a uma certa temperatura crítica, ponto em que ele se transforma em gás.
Gás
Um gás é um fluido compressível que tem grande liberdade de movimento e pode se expandir para encher seu recipiente. A energia do movimento molecular dos gases é muito alta, então as forças de interação entre as moléculas são relativamente pequenas.
A forma e o volume de um gás são variáveis e dependem inteiramente do recipiente em que ele está.
Por exemplo, um líquido pode ser transformado em gás pela aplicação de calor ou pela redução da pressão. Quando a temperatura está abaixo da temperatura crítica, um gás é chamado de vapor e pode ser liquefeito simplesmente por compressão, sem resfriamento.
Plasma
Plasma é um estado especial do gás. Quando submetido a calor ou voltagem de alta energia, os elétrons no gás são excitados e deixam os átomos, formando íons carregados positivamente e elétrons livres. Isso confere ao plasma um alto grau de condutividade elétrica e outras propriedades únicas.
No universo, 99% da matéria comum existe na forma de plasma, que é a composição de todas as estrelas.
A coroa solar, alguns tipos de fogo e as próprias estrelas são exemplos de plasmas. Embora o plasma não seja comum na Terra, ele pode ser gerado por fenômenos naturais ou artificiais, como raios e iluminação fluorescente.
Transição de fase
O estado da matéria também é afetado por transições de fase, que podem ser entendidas como mudanças na estrutura e são frequentemente acompanhadas por mudanças repentinas nas propriedades. Tome a água como exemplo. Seu estado pode mudar devido a mudanças de temperatura e pressão. Tais transformações podem formar líquido, sólido e gás.
Ao se aproximar do zero absoluto, a matéria existe em um estado sólido. Conforme o calor é adicionado, ela gradualmente se transforma em líquido e gás, e pode eventualmente entrar em um estado de plasma.
Estado não clássico
Além das quatro formas básicas da matéria, existem também alguns estados não clássicos da matéria, como vidro, cristal líquido e superfluido. Esses estados também afetam nossa tecnologia e vida na vida diária. Por exemplo, o princípio operacional de displays de cristal líquido depende das características do estado do cristal líquido.
Fim
Compreender as quatro principais formas de matéria e seu processo mágico de transformação nos permite compreender melhor a essência e as características da matéria. Pode haver mais transições de fase e formas novas e surpreendentes no futuro. Você está pronto para explorar este mundo misterioso?
