Sklo je amorfní forma hmota. Je to pevná látka. Možná jste slyšeli různá vysvětlení, zda by sklo mělo být klasifikováno jako pevná látka nebo jako kapalina. Zde je pohled na moderní odpověď na tuto otázku a na její vysvětlení.
Klíčové cesty: Je sklo tekuté nebo pevné?
- Sklo je pevná látka. Má určitý tvar a objem. Neteče. Konkrétně se jedná o amorfní pevnou látku, protože molekuly oxidu křemičitého nejsou zabaleny v krystalové mřížce.
- Důvodem, proč si lidé mysleli, že sklo může být kapalina, bylo to, že stará skleněná okna byla na dně tlustší než nahoře. Sklo bylo na některých místech tlustší než jiné, protože bylo vyrobeno. Byl nainstalován s tlustší částí dole, protože byl stabilnější.
- Pokud chcete získat technické informace, sklo může být při zahřívání kapalinou, dokud se neroztaví. Při pokojové teplotě a tlaku se však ochladí na pevnou látku.
Je sklo kapalinou?
Zvažte vlastnosti kapalin a pevných látek. Kapaliny mají určitý objem, ale mají tvar svého kontejneru. Pevná látka má pevný tvar i pevný objem. Aby sklo bylo kapalinou, muselo by být možné změnit jeho tvar nebo tok. Teče sklo? Ne to není!
Pravděpodobně myšlenka, že sklo je kapalina, přišla z pozorování starého okenního skla, které je na dně silnější než nahoře. Toto dává dojem, že gravitace mohla způsobit, že sklo pomalu teklo.
Sklo ano ne proudit v čase! Starší sklo má rozdíly v tloušťce kvůli způsobu, jakým bylo vyrobeno. Foukané sklo postrádá uniformitu, protože vzduchová bublina použitá k ředění skla se neroztahuje rovnoměrně přes počáteční skleněnou kouli. Sklo, které bylo odstředěno, když bylo horké, postrádá jednotnou tloušťku, protože počáteční skleněná koule není dokonalá koule a neotáčí se s dokonalou přesností. Sklo bylo nalito, když je roztavený na jednom konci tlustší a na druhém tenčí, protože sklo se během procesu lití ochladilo. Dává smysl, že silnější sklo by se buď vytvořilo na dně desky, nebo by bylo orientováno tímto způsobem, aby sklo bylo co nejstabilnější.
Moderní sklo se vyrábí takovým způsobem, který má rovnoměrnou tloušťku. Když se podíváte na moderní skleněná okna, nikdy nevidíte sklo zesílit zespodu. Je možné změřit jakoukoli změnu tloušťky skla pomocí laseru techniky; takové změny nebyly pozorovány.
Plavené sklo
Ploché sklo, které se používá v moderních oknech, se vyrábí postupem plaveného skla. Roztavené sklo plave na lázni roztaveného cínu. Tlakový dusík se aplikuje na horní část skla tak, aby získal zrcadlově hladký povrch. Když je chlazené sklo umístěno ve svislé poloze, má a udržuje rovnoměrnou tloušťku po celém svém povrchu.
Amorfní pevná látka
Ačkoli sklo neteče jako kapalina, nikdy nedosáhne krystalické struktury, kterou mnoho lidí spojuje s pevnou látkou. Nicméně, víte mnoha pevných látek které nejsou krystalické! Příklady zahrnují blok dřeva, kus uhlí a cihlu. Většina skla se skládá z oxidu křemičitého, který ve skutečnosti vytváří krystal za správných podmínek. Víš tento krystal jako křemen.
Fyzika Definice skla
Ve fyzice je sklo definováno jako jakákoli pevná látka, která je vytvořena rychlým ochlazením v tavenině. Proto je sklo podle definice pevné.
Proč by se sklo stalo kapalinou?
Sklo postrádá fázový přechod prvního řádu, což znamená, že v celém rozsahu skelného přechodu nemá objem, entropii a entalpii. Tím se sklo odlišuje od typických pevných látek, takže se v tomto ohledu podobá kapalině. Atomová struktura skla je podobná té superchlazené kapaliny. Sklo se chová jako pevná látka, když je ochlazeno pod jeho teplota skelného přechodu. Ve skle i křišťálu, translační a rotační pohyb je opraveno. Vibrační stupeň svobody zůstává.