Klaas on amorfne vorm oluline. See on kindel. Võib-olla olete kuulnud erinevaid selgitusi selle kohta, kas klaasi tuleks klassifitseerida tahke või vedelaks. Siin on pilk tänapäevasele vastusele sellele küsimusele ja selle taga olevale selgitusele.
Peamised võtmed: kas klaas on vedel või tahke aine?
- Klaas on tahke aine. Sellel on kindel kuju ja maht. See ei voola. Täpsemalt, see on amorfne tahke aine, kuna ränidioksiidi molekulid ei ole pakitud kristallvõressse.
- Inimesed arvasid, et klaas võib olla vedelik, kuna vanad klaasaknad olid alt paksemad kui ülaosas. Klaas oli valmistamise viisi tõttu mõnel pool paksem kui teised. See paigaldati paksema osaga alt, kuna see oli stabiilsem.
- Kui soovite tehnilist tehnikat, võib klaas olla vedelik, kui seda kuumutatakse kuni sulamiseni. Toatemperatuuril ja rõhul jahutab see aga tahket ainet.
Kas klaas on vedelik?
Mõelge vedelike ja tahkete ainete omadustele. Vedelikel on a kindel maht, kuid need on oma konteineri kuju. Tahke aine on nii fikseeritud kuju kui ka kindla mahuga. Niisiis, selleks, et klaas oleks vedel, peaks ta suutma muuta oma kuju või voolavust. Kas klaas voolab? Ei, seda ei tehta!
Tõenäoliselt tuli idee, et klaas on vedelik, vana aknaklaasi jälgimisel, mis on altpoolt paksem kui ülaosas. Nii näib, et raskusjõu tõttu võib klaas aeglaselt voolata.
Klaas siiski teeb mitte voola aja jooksul! Vanema klaasi paksus võib erineda selle valmistamise viisi tõttu. Puhutud klaasil puudub ühtlus, kuna klaasi õhendamiseks kasutatav õhumull ei laiene ühtlaselt läbi algse klaasikuuli. Kuumalt kedratud klaasil pole ka ühtlast paksust, kuna algne klaaspall ei ole täiuslik kera ega pöörle täpse täpsusega. Klaas valati, kui sula on ühes otsas paksem ja teises õhem, sest klaas hakkas valamise ajal jahtuma. On mõistlik, et paksem klaas moodustuks plaadi põhjas või oleks sellel viisil orienteeritud, et klaas oleks võimalikult stabiilne.
Kaasaegset klaasi toodetakse ühtlase paksusega viisil. Moodsaid klaasist aknaid vaadates ei näe te kunagi, et klaas oleks põhjas paksem. Klaasi paksuse muutusi on võimalik mõõta kasutades laserit tehnikad; selliseid muutusi pole täheldatud.
Ujukklaas
Kaasaegsetes akendes kasutatavat tasapinnalist klaasi toodetakse floatklaasi abil. Sulaklaas hõljub sulatatud tina vannis. Klaasi ülaosale rakendatakse survestatud lämmastikku, nii et see saavutaks peegli sujuva viimistluse. Kui jahutatud klaas pannakse püsti, on selle paksus kogu pinna ulatuses ühtlane ja see säilib.
Amorfne tahke aine
Kuigi klaas ei voola nagu vedelik, ei saavuta see kunagi kristalset struktuuri, mida paljud inimesed seostavad tahke ainega. Siiski teate paljudest kuivainetest mis pole kristalsed! Näited hõlmavad puuplokki, söetükki ja tellist. Enamik klaasi koosneb ränidioksiidist, mis tegelikult moodustab kristallide tekkimise õigetes tingimustes. Sa tead see kristall kvartsina.
Klaasi füüsikaline määratlus
Füüsikas määratletakse klaasina mis tahes tahket ainet, mis moodustub sula sulamise kiire karastamise teel. Seetõttu on klaas määratluse järgi tahke aine.
Miks peaks klaas olema vedelik?
Klaasil puudub esimese astme faasisiire, mis tähendab, et klaasil pole kogu klaasisiirdevahemikus ruumala, entroopia ja entalpia. See eristab klaasi tüüpilistest kuivainetest nii, et see sarnaneb selles osas vedelikuga. Klaasi aatomistruktuur sarnaneb sellele ülejahutatud vedelikust. Klaas käitub tahke materjalina, kui seda jahutatakse alla klaasistumistemperatuur. Nii klaasis kui ka kristallis on translatsiooniline ja pöörlev liikumine on fikseeritud. Vibratsiooniline vabadusaste jääb alles.