고체를 연구하는 재료과학이라는 학문이 있다는 것을 알고 계셨나요 ? 이러한 물질 상태인 고체는 모양과 부피의 변화에 저항하는 것으로 알려진 상태 중 하나입니다. 액체나 기체와 달리 입자가 서로 닫혀 있고 질서정연해 모양을 갖고 있습니다. 이 기사에서는 아래 문제의 이 단계에 대해 자세히 알아봅니다.
고체란 무엇입니까?
고체 란 물질의 입자들이 단단하고 강한 결합으로 함께 모여 있는 물질의 상태 로 정의됩니다. 이러한 특수성으로 인해 이 물질 상태는 입자 사이의 응집력으로 인해 모양, 견고성 및 강성을 부여하는 잘 정의된 구조를 가지고 있다고 말할 수 있습니다. 또한 외력에 대한 저항력이 뛰어나고 경도가 높습니다.
고체에는 여러 유형이 있으며 취할 수 있는 형태에 따라 분류됩니다 . 예를 들어, 소금 결정은 이온 결합으로 결합된 나트륨 이온과 염소 이온으로 구성됩니다. 금속에서는 전자가 다양한 유형의 결합으로 공유되고, 다이아몬드에서는 공유 결합에 의해 강도가 제공됩니다.
고체의 특성
고체 물체에 가해지는 일정한 압력에 따라 변형에 대한 저항력이 더 커질 수 있습니다. 이에 대한 예는 밀도가 다양할 수 있는 결정 구조와 관련된 것입니다. 기타 주요 내용은 다음과 같이 요약됩니다.
- 강성(Rigidity) : 강성은 요소가 외부 힘에 저항하고 접합부를 유지하며 변형되지 않는 능력입니다. 이 특성을 지닌 고체는 변형되지 않습니다.
- 일정한 모양을 가짐 : 모든 고체는 일정한 모양을 갖고 있으며 특정 외부 압력을 제외하고는 액체나 기체 상태처럼 흐르지 않습니다.
- 취약성: 이는 힘에 직면할 때 여러 조각으로 부서질 수 있는 고체의 또 다른 특성입니다. 즉, 부서지기 쉽습니다.
- 경도(Hardness): 경도는 마모, 긁힘, 절단 또는 모든 유형의 침투로 인한 변형에 대한 재료의 저항성을 나타냅니다. 다이아몬드는 매우 단단한 고체입니다.
- 탄력성(Elasticity) : 신체가 압축된 후 변형을 일으키는 힘이 사라지면 크기를 회복해야 하는 특성입니다.
- 연성 및 전성 : 고체가 부서지지 않고 형태를 바꾸거나 성형할 수 있는 특성을 말합니다. 예를 들어 구리는 늘어나서 와이어, 와이어 또는 플레이트를 형성할 수 있습니다.
고체는 입자 사이의 응집력을 파괴하기 위해 열이 가해지는 융합과 같은 과정으로 인해 모양이 바뀔 수 있습니다 . 승화 의 경우, 원소는 온도와 압력을 조작하여 고체에서 기체로 변하지만, 액체상을 통과하지 않는다는 점에서 구별됩니다.
가장 일반적인 용도 및 적용
고체는 자연에서 가장 흔한 물질 상태 중 하나입니다. 우리 주변의 대부분의 물건은 이 단계에 있으므로 문제 없이 손에 쥐어질 수 있습니다. 가장 주목할만한 예, 용도 및 적용 사례는 다음과 같습니다.
- 수은을 제외한 모든 금속은 고체 상태입니다 . 실제로 실온에서는 원자 사이의 금속 결합 작용으로 인해 견고함과 경도를 유지합니다.
- 얼음은 고체 형태의 물 중 하나 이며 결정화를 위해 어는점에 도달합니다. 냄비에서는 물질을 식히고 음식을 보존하는 데 사용됩니다.
- 고체 요소의 또 다른 예는 콘크리트입니다 . 콘크리트는 시멘트, 자갈, 물을 혼합하여 습식으로 사용합니다. 건조되면 매우 강한 구조를 형성하므로 건축분야에 사용됩니다.
- 당연히 모든 척추동물에 존재하는 칼슘 광물의 한 형태인 뼈를 예로 들 수 있습니다.
요약하면, 고체는 경도, 강성 및 높은 밀도로 구별되는 물질 상태의 일부입니다. 이들은 다양한 산업 응용 분야에 사용되며 물질의 가장 일반적인 단계 중 하나를 구성합니다. 다양한 유형이 있으며 그에 따라 다소 깨지기 쉬울 수 있습니다.