"Gyere velem repülni" - szól a darázs a virágnak.
"Tapadj az ágra mellém" - szól a virág a darázsnak
A szélvédőt az apró vízcseppek homályosítják el, mert szórják a kintről beérkező fényt. A mosószeres víz annyira lecsökkenti a vízcseppek felületi feszültségét, hogy a cseppek vékony filmként terülnek el, amely viszont ugyanolyan átlátszó, mint az üveg.
A jelenséget a fürdőszobában is megfigyelhetjük fürdés vagy zuhanyzás után. Ha ilyenkor egy darab szappannal írunk a tükörre, majd azt szárazra töröljük, az írás eltűnik. Ezt üzenőfelületre is használhatjuk, hiszen a következő fürdés alkalmával a meleg gőz ismét lecsapódik a tükrön és a szöveg vagy ábra ismét láthatóvá válik.
Halmazállapot változások
Négy elemi
Az ókor bölcsének, Empedoklésznek válasza: a négy őselem a föld, a víz, a levegő és a tűz. Ebben könnyen felismerhetjük a négy halmazállapotot ahol, a föld a szilárd, a víz a folyékony, a levegő a légnemű, a tűz a gyakran negyedik halmazállapotnak nevezett plazma.
Később Démokritosz (i.e. 460-370) az atomokban, a tovább már nem osztható, de még az adott anyag tulajdonságait mutató részekben találja meg a választ. Démokritosz a frissen sült kenyér illatát megérezve azon kezdett gondolkodni, hogy a kenyérből biztosan kis részecskék lépnek ki, amelyeket az orra azonosítani tud. Logikai úton is hasonló következtetésre jutott: Ha egy kést olyan élesre fenünk, amilyenre csak lehet, és egy homokszemet kettévágunk vele, az csak egy kisebb homokszem lesz. Ha a fél homokszemet is kettévágjuk, majd így folytatjuk, előbb-utóbb egy olyan kis részecskéhez jutunk, amit már nem lehet tovább osztani. Az atomok közt azonban nincs minőségi különbség. Az atomokon és az üres téren kívül nem létezik semmi. A tárgyak különbsége csupán atomjaik száma, nagysága, alakja és rendje szerinti különbségtől függ. Az atomok száma és alakja a világmindenségben végtelen. Nem beszél viszont az atomok közti kölcsönhatásokról, így elmélete alapján nem érthető az, hogy miért maradnak együtt az atomok, illetve bizonyos esetekben miért válnak szét.
A kölcsönhatás gondolata Epikürosznál (i.e.341-270.) jelenik meg, aki az atomokat különböző horgokkal és kapcsokkal képzeli el. Azonban elmélete nem magyarázza meg azt, hogyha összetörjük a horgokat és kapcsokat, például elpárologtatjuk a vizet, később azok mégis regenerálódnak és a víz lecsapódik.
Az anyagnak mai tudásunk szerint tehát négy halmazállapota lehet: gáz, folyadék, szilárd és plazma. A legtöbb természetben előforduló anyag az első három állapotot akár az ember által befolyásolatlan környezetben is felveheti, azonban csak megfelelő hőmérsékleten és nyomáson tud új halmazállapotba kerülni.
Hőmérséklet, vagy nyomás emelkedésekor:
szilárd → olvadás → folyékony → párolgás → gáz
szilárd → szublimáció → gáz
Hőmérséklet, vagy nyomás csökkenésekor:
gáz → lecsapódás vagy kondenzáció → folyadék → fagyás → szilárd
gáz → kicsapódás → szilárd
Amikor szilárd állapotból jut el folyadék állapotig, azt olvadásnak nevezzük, visszafelé fagyásnak; amikor folyadék állapotból jut el gáz állapotig, azt párolgásnak (beavatkozás nélküli esetben), vagy forrásnak (hő hozzáadásakor), míg visszafelé lecsapódásnak, vagy kondenzációnak nevezzük. Amikor hő hozzáadásával forraljuk a folyadékot még mielőtt folyadékból gáz állapotúba menne át, azelőtt átlépi a forráspontját. Értelmezésem szerint a buborékok átmenetet képeznek a folyékony és gáznemű átalakulás között, amit jól jelez a forrásban lévő víz bugyborékolása is. Különleges eset amikor az anyag szilárd állapotból egyből gázzá alakul, illetve ugyanez visszafelé. Ez a szublimáció és a kicsapódás.
A negyedik állapot a földön kevésbé gyakori, azonban ma már előállítása sem lehetetlen. A természetben jó példa a plazma-állapotra a villám. A plazma állapotú anyagban ugyanis elektronok és ionok keringenek. Az állapot fenntartásához energiára van szükség (állandó magas hőmérsékletre), és ezért nem érintkezhet anyagi falakkal, hiszen azok elszívnák tőle az energiát. Mágneses falakkal és tükrökkel azonban kezelhető, ennek köszönhető például a ma már használható plazma-képernyő.
Olvadáskor az anyag hőt vesz fel a környezetétől egységnyi tömegű homogén szilárd anyag megolvasztásához szükséges hőt nevezzük olvadáshőnek. Fagyáskor ugyanennyi hőt ad le a megfagyó folyadék a környezetnek.
Párolgáskor a folyadék szintén hőt vesz fel a környezettől, egységnyi tömegű (homogén) folyadék esetén az elpárolgáshoz szükséges hő a párolgáshő. Lecsapódáskor ugyanennyi hőt ad le környezetének a gáz.
Ha a folyadékot külső kényszernek tesszük ki (melegítjük és/vagy növeljük a nyomását), akkor mielőtt átmenne gáz állapotba, eléri és átlépi a forráspontját. Forráspontot akkor éri el, amikor a telített gőz (az anyag molekuláinak a mennyisége az adott hőmérsékleten és térfogaton már nem növekedhet) nyomása és a külső nyomás megegyezik. Egységnyi tömegű folyadék elforrásához szükséges hő a forráshő, amely a forrásponton a párolgáshővel megegyezik.
© 2009 Kovács Dániel. Minden jog fenntartva
Készítette a Daniművek