ของแข็ง
 |
บทความนี้ไม่มีการอ้างอิงจากเอกสารอ้างอิงหรือแหล่งข้อมูล โปรดช่วยพัฒนาบทความนี้โดยเพิ่มแหล่งข้อมูลน่าเชื่อถือ เนื้อหาที่ไม่มีการอ้างอิงอาจถูกคัดค้านหรือนำออก |
ของแข็ง (อังกฤษ: solid) เป็น สถานะ ของ สสาร ซึ่งมีลักษณะเฉพาะ ที่สามารถทนและต้านทานต่อการเสียรูปทรง และการเปลี่ยนแปลงในปริมาตรของตัวมันเอง มีการจัดเรียงตัวของอนุภาคองค์ประกอบใกล้ชิดกัน แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคมีค่ามาก อนุภาคของแข็งจึงเคลื่อนที่ไม่ได้ แต่จะสั่นไปมาได้เล็กน้อย เนื่องจากมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลน้อยมาก ของแข็งจึงไหลไม่ได้เหมือนของเหลว และอัดไม่ได้เหมือนแก๊ส
เมื่อพิจารณาของแข็งตามรูปผลึก สามารถแบ่งประเภทของของแข็งได้เป็น 2 ชนิด ดังนี้
- ของแข็งที่ไม่มีรูปร่างผลึก (amorphous solids) เช่น แก้ว ยาง พลาสติก เป็นต้น ของแข็งประเภทนี้จะมีจุดหลอมเหลวที่ไม่ชัดเจนเนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคจะแตกต่างกันไปในแต่ละโมเลกุล
- ของแข็งที่มีรูปร่างผลึก (crystalline solids) ของแข็งส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นผลึก มีการจัดเรียง มีรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอน หลายแบบ ผลึกมีการจัดเรียงตัวที่เป็นระเบียบ จึงทำให้มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน ของแข็งกลุ่มนี้มีปรากฏการณ์สองอย่างได้แก่
ของแข็งมีคุณสมบัติในระดับจุลภาคดังนี้
- อะตอม หรือ โมเลกุล ที่ประกอบกันเป็นของแข็งจะอัดกันแน่น
- องค์ประกอบของธาตุเหล่านี้จะมี ตำแหน่ง อยู่กับที่ (space) และยึดเกาะซึ่งกันและกันทำให้ของแข็งมีความแข็ง
- ถ้ามีแรงที่พอเพียงมากระทำคุณสมบัติเหล่านี้ของมันจะถูกทำลาย และเป็นเหตุให้มันเสียรูปทรงอย่างถาวร
- เนื่องจากของแข็งบางชนิดมี พลังงานความร้อน (thermal energy) อะตอมของมันจึงมีการสั่นไหว แต่อย่างไรก็ดีการเคลื่อนไหวนี้ก็เกิดขึ้นเล็กน้อยและเร็วมากจนกระทั่งไม่สามารถสังเกตได้ด้วยวิธีธรรมดา
สาขาวิชา ฟิสิกส์ ที่เกี่ยวข้องกับของแข็งมีดังนี้
- ฟิสิกส์สถานะของแข็ง (solid-state physics) ซึ่งมีเนื้อหาใกล้เคียงกับ ฟิสิกส์สสารอัดแน่น (condensed matter physics) และอาจจะรวมเป็นสาขาเดียวกันได้
- วัสดุศาสตร์ (Materials science) เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของของแข็ง เช่น ความแข็งแรง และการปรับเปลี่ยนสถานะ (transformations) ของมัน ซึ่งมีความคาบเกี่ยวกันมากกับ ฟิสิกส์สถานะของแข็ง
- เคมีสถานะของแข็ง (Solid-state chemistry) คาบเกี่ยวกับวิชาทั้งสองข้างบนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการสังเคราะห็วัสดุในจิตนาการ (novel materials)
ของแข็งที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุดในโลกคือ ซิลิกานาโนโฟม (silica nanofoam) มีความหนาแน่นประมาณ 1 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศ เป็นผลิตภัณฑ์ของแอโรเจล (aerogel) ที่ดูดอากาศออก
สมบัติของของแข็ง [แก้]
อนุภาคของของแข็งมีพลังงานจลน์น้อยมาก แต่ก็ยังสั่นได้ เนื่องจากอนุภาคของของแข็งอยู่ชิดกันมากกว่าของเหลว และแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคของของแข็งมีมากกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคของของเหลว ของแข็งจึงมีรูปร่างแน่นอน ไม่เปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ ไม่สามารถไหลได้ในภาวะปกติ มีปริมาตรคงที่ที่อุณหภูมิและความดันคงที่ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารสูงกว่า สารที่อยู่ในสถานะของเหลวและแก๊ส ของแข็งบางชนิดระเหิดได้ เช่น แนพทาลีน โดยเกิดที่ผิวหน้าของของแข็ง
ดูเพิ่ม [แก้]
- รายชื่อสถานะของสสาร (List of phases of matter)
|
|||||||||||||||||||||||||
บทความเกี่ยวกับฟิสิกส์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยเพิ่มข้อมูล ดูเพิ่มที่ สถานีย่อย:ฟิสิกส์
