Staklo je amorfan oblik stvar. Čvrsto je. Možda ste čuli različita objašnjenja treba li staklo klasificirati kao krutu tvar ili kao tekućinu. Evo modernog odgovora na ovo pitanje i objašnjenja koje se krije iza njega.
Ključni postupci: Je li staklo tekućina ili kruta tvar?
- Staklo je kruta tvar. Ima definitivan oblik i volumen. Ne teče. Točnije, riječ je o amorfnoj krutini, jer se molekule silicijevog dioksida ne spakuju u kristalnu rešetku.
- Razlog zbog kojeg su ljudi smatrali da je staklo možda tekućina, jer su stari stakleni prozori na dnu deblji nego na vrhu. Staklo je na nekim mjestima bilo gušće od drugih zbog načina izrade. Postavljen je s debljim dijelom na dnu jer je bio stabilniji.
- Ako želite dobiti tehničku tehniku, staklo može biti tekućina kada se zagrijava dok se ne rastopi. Međutim, pri sobnoj temperaturi i tlaku, ona se hladi u krutini.
Je li čaša tekućina?
Razmotrite karakteristike tekućina i krutih tvari. Tekućine imaju a određeni volumen, ali poprimaju oblik svog spremnika. Čvrsta tvar ima fiksni oblik kao i fiksni volumen. Dakle, da bi čaša bila tekućina, trebala bi moći mijenjati oblik ili strujanje. Teče li staklo? Ne, nije!
Vjerojatno je ideja da je staklo tekućina potekla promatranjem starog prozorskog stakla koje je na dnu gušće nego na vrhu. To daje izgled da je gravitacija možda uzrokovala da staklo polako teče.
Međutim, staklo ima ne protok vremena! Starije staklo ima varijacije u debljini zbog načina izrade. Staklo koje se puhalo nedostajat će jednolikosti jer se mjehurić zraka koji se koristi za razrjeđivanje čaše ne širi ravnomjerno kroz početnu staklenu kuglu. Staklo koje se peklo kada je vruće također nema jednaku debljinu, jer početna staklena kugla nije savršena kugla i ne okreće se sa savršenom preciznošću. Staklo se izlilo kada je rastaljeno na jednom kraju deblje, a na drugom tanje, jer se čaša počela hladiti tijekom procesa izlijevanja. Ima smisla da se deblje staklo formira pri dnu tanjura ili bi se orijentiralo na ovaj način, kako bi staklo bilo što stabilnije.
Moderno staklo proizvodi se na takav način da ima ravnomjernu debljinu. Kada gledate moderne staklene prozore, nikad ne vidite da staklo dno postaje deblje. Moguće je izmjeriti bilo kakvu promjenu debljine čaše pomoću lasera Tehnike; takve promjene nisu primijećene.
Plutajuće staklo
Ravno staklo koje se koristi u modernim prozorima proizvodi se postupkom float stakla. Rastaljeno staklo lebdi na kadi od rastaljenog kala. Dušik pod pritiskom nanosi se na vrh čaše tako da postigne glatko ogledalo. Kad se ohlađeno staklo postavi uspravno, ono ima i održava jednaku debljinu po cijeloj površini.
Amorfna kruta tvar
Iako staklo ne teče poput tekućine, nikad ne postiže kristalnu strukturu koju mnogi ljudi povezuju s krutinom. Međutim, znate od mnogih krutih tvari koji nisu kristalni! Primjeri uključuju blok drveta, komad ugljena i ciglu. Većina stakla sastoji se od silicijevog dioksida, koji zapravo formira kristal u pravim uvjetima. Znaš ovaj kristal kao kvarc.
Fizika Definicija stakla
U fizici, čaša je definirana kao svaka kruta tvar koja nastaje brzim gašenjem taline. Stoga je staklo po definiciji čvrsto.
Zašto bi čaša bila tekućina?
Staklu nedostaje fazni prijelaz prvog reda, što znači da nema volumen, entropiju i entalpiju u cijelom rasponu stakla. Time se staklo razlikuje od tipičnih čvrstih tvari tako da u tom pogledu liči na tekućinu. Atomska struktura stakla slična je pregrijane tekućine. Staklo se ponaša poput krute tvari kada se hladi ispod njegove temperatura stakla. I u staklu i kristalima, translacijski i rotacijsko gibanje popravljeno je. Vibracijski stupanj slobode ostaje.