בגרות בביולוגיה: מצבי צבירה

  רוב  החומרים  בעולם עשויים  להתקיים בשלושה "מצבי-צבירה" - מוצק, נוזל או גאז, ונוסף עליהם מצב-צבירה רביעי, המכונה פלאסמה. קל לבדוק אם חומר הוא מוצק, נוזל או גאז. למוצק, כגון לבנה, יש צורה קבועה וגודל (נפח) קבוע. אי אפשר לשנות את צורתו או לאלץ אותו לתפוס מקום (נפח) רב יותר או מועט יותר, אלא אם כן מפעילים עליו כוח ניכר. נוסף על כך, חלקיו השונים "מאוחזים" ואנו יכולים להרים את הלבנה כולה, כשאנו מחזיקים בקצה אחד. התנהגותו של הנוזל שונה: אין לו צורה קבועה, וכשמוזגים אותו לכלי-קיבול מסוים, הוא מקבל את צורתו. לעומת זאת דומים הנוזלים למוצקים בכך שנפחם קבוע: אי אפשר לדחוק  ליטר חלב  לבקבוק שנפחו חצי ליטר. תכונת ה"תאחיזה" (קוהזיה) בנוזלים נופלת מזו של המוצקים. ולאחרונה - הגאזים: אין להם לא  צורה קבועה ולא נפח  קבוע והם פחות "מאוחזים" מהנוזלים: הגאז מתפשט וממלא את כל המרחב שבו הוא מצוי. למשל, דליפה קלה של גאז במטבח תורגש עד מהרה בכל חללו. לעומת זאת אפשר לדחוס כמות גדולה גאז בתוך מיכל קטן.   שינוי מצב-הצבירה של חומר מסוים נעשה על ידי שינוי מתאים בטמפרטורה בלחץ. ההסבר  לכך  הוא  שהחומרים  עשויים  חלקיקים קטנטנים, הנקראים פרודות (מולקולות), וכאשר מחממים את החומר, מגבירים את פעילותן ואת מהירותן של פרודותיו. במוצק מסודרות הפרודות ב"מערכים" קבועים. כשמחממים את המוצק,  מגבירות הפרודות את תנודותיהן. הן נתונות בתנודה מתמדת, וכל פרודה מתנודדת סביב נקודה הנקראת "נקודת שוויון-המשקל", שבה מתאפסים הכוחות הפועלים על הפרודה. תנודות מהירות אלו הן הנותנות לנו את "הרגשת החום" כשאנו נוגעים במוצק מחומם. ככל שיוסיף המוצק ויחומם, תגבר תנודת פרודותיו, עד שהפרודות יתחילו להשתחרר זו מזו, והמוצק יאבד את צורתו - הוא  יותך  ויהיה לנוזל. חימום  נוסף יגרום לכך שהפרודות יתנועעו במהירות הולכת וגדלה, עד שהנוזל ירתח והפרודות ישתחררו לגמרי.   החומרים משנים את מצב-הצבירה שלהם בהשפעת קירור או חימום, אולם הטמפרטורה שבה  מתרחש השינוי תלויה בלחץ האטמוספירי. כשמעלים את הלחץ, עולה גם טמפרטורת הרתיחה של נוזל. למשל, אי אפשר להעלות את הטמפרטורה של מים בסיר פתוח מעל ל100- מעלות צלזיוס; אבל בסיר-לחץ אפשר להעלותה למידת-חום גבוהה יותר. בגובה רב מעל פני הים הלחץ האטמוספירי נמוך  יותר, ולכן רותחים המים על הר גבוה בטמפרטורה נמוכה בהרבה מ100- מעלות.   כשדוחסים מוצק, עולה בדרך כלל טמפרטורת-ההיתוך שלו, והוא הדין בטמפרטורת הקפיאה של מרבית  הנוזלים. יוצאים מהכלל בנידון זה הם הקרח והמים. כדי להפוך גאז לנוזל (תהליך המתבצע לעיתים קרובות, כדי להקל על טלטולו של הגאז ממקום למקום), צריך בדרך כלל לדחסו וגם לקררו. קשה מאוד לקררו עד שייהפך לנוזל. למרות זאת יש לכלגאז "טמפרטורה קריטית" (מעין טמפרטורה גבולית), שמעליה לא תצליחשום דחיסה להפכו לנוזל.כדי להפוך מוצק לגאז, צריך בדרך כלל להתיכו תחילה כלומר להפכולנוזל. אולם בתנאים מסוימים מתרחש  שינוי ישיר - ממצב מוצק לגאז.תופעה זו ידועה בשם "המראה" (סובלימאציה).כתוב את התקציר שלך כאן..

תקצירים נוספים אודות בגרות בביולוגיה: מצבי צבירה