物質の状態の科学
圧縮空気のしくみを理解するには、物理学の基本が役立ちます。物質の構造の説明から始めます。次に、物質の4種類の異なる状態とその分子について知ることが出来ます。
何が重要ですか?
気体、液体、固体のいずれの物質も原子で構成されています。したがって原子は物質の基本的な構成要素ですが、ほぼ常に分子の一部して現れます。
分子とは、同じ種類または異なる種類の他の原子と一緒にグループ化された多数の原子のことです。原子は、多数の小型で軽量かつ高速に回転する電子に囲まれた陽子と中性子で構成される高密度核で構成されています。
その他の構成要素は存在しますが、安定していません。これらの粒子はすべて、次の4つの特性で特徴付けられます。
- 電荷
- 静止質量、
- 力学的運動量、
- および磁気運動量
原子核内の陽子の数は原子の原子番号と同じです。陽子数と中性子数の総数は原子の総質量とほぼ同じです。電子が質量をほとんど加えないからです。
この情報は周期表に記載されています。電子殻には、原子核に陽子があるのと同じ数の電子が含まれています。これは、原子が一般的に電気的に中性であることを意味します。
ご存知でしたか？
デンマークの医学物理士ニールス・ボーア氏は、1913年に原子模型を発表しました。彼は、原子が定置状態で、決められたエネルギーでしか発生しないことを実証しました。原子があるエネルギー状態から別のエネルギー状態に変わると、放射量子が放出されます。これは光子と呼ばれます。
これらの異なる遷移は、異なる波長の光の形で現れます。分光器では、それらは原子の線スペクトル内の線として現れます。
物質の4つの状態とは
化学結合によって結合された原子は分子と呼ばれます。これらは非常に小さく、大気圧下の空気1 mm3には約2.55 x 1016個の分子が含まれています。
原則として、物質は4つの状態で存在することができます。
- 個体、
- 液体、
- 気体、
- およびプラズマ。
以下は物質のさまざまな状態です。
固体状態では、分子は強力な結合を持つ格子構造で堅く固まっています。絶対零度を超える温度で、ある程度の分子運動が発生します。この状態では、バランスのとれた位置の周りに振動が発生し、温度が上昇するとより速くなります。
固体状態の物質が非常に高温になると、分子は移動して遊離します。その後、物質が溶けると液体になります。液体をさらに加熱すると、分子の結合が壊れ、液体物質が気体の状態になります。その後、すべての方向に膨張し、室内の他の気体と混合します。
気体分子が冷えると、速度が低下し、互いに結合して結露を発生させます。しかし、気体分子がさらに加熱されると、個々のサブ粒子に分解され、電子と原子核のプラズマが形成されます。
圧縮空気システムへの影響
この記事では、何が重要なのか、どのように変化するのかについての基本的な理解を提供します。圧縮空気システムは急速な温度変化があり、粒子が気体から液体に替わるため、この記事は役に立ちます。
これが機器にどのような影響を与えるかについて詳しく知りたい場合は、ドライシステムについてお読みになることをお勧めします。どのエアコンプレッサでも、水分の蓄積を可能な限り避けることが重要です。
知識をテストしましょう。質問に答えられますか?
物質の構造はどうなっていますか?
物質の構造とは、異なる物質の中で原子や分子がどのように配置されているかを指します。物質は、固体、液体、気体の3つの主要な状態で存在できます。物質の構造は、物質の状態と、物質を構成する原子または分子の種類によって変化することがあります。
固体では、原子が堅く固まっていて、その場で振動しています。液体では、原子がより拡散し、互いの周りを移動します。気体では、原子は非常に拡散し、あらゆる方向に自由に移動します。物質の構造の研究は、化学と物理学の基本的な部分です。
さらにご質問がある場合は、当社の圧縮空気専門家チームがお手伝いいたします。お気軽にお問い合わせください。
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