超固态(超固态水)

等离子态

等离子态又叫做物质的第四态,它是气体,不过其原子失去电子形成自由电子和。

正离子,因为两者的量相等因此又叫做等离子态,它可导电而且受磁场影响,热气体中,因为原子高速碰撞而造成电离现象,形成等离子态,太阳内部的气体就是其中一个例子.低温气体,负电子和正离子会再结合,因此不会形成等离子态.在萤光灯内,存在低压汞蒸汽及一些惰性气体,在高电压下,电子急剧加速,碰撞而造成更多电子及正离子,形成等离子态,过程中汞原子被激发至激发态,由激发态跃至基态,发出电磁波,主要为紫外辐射,紫外辐射投射到管壁的荧光粉时,再转为可见光.

为了克服氢核间的强劲排斥力而进行核熔合作用,两氢核必须高速碰撞,而所需温度高达千万度摄氏,太阳内?依kao)筛胶洗颂跫?但如要发展受「控制的热核熔合」作用,没有容器可忍受此高温而不熔解,利用磁场将等离子体困在磁场内,使它在高温下进行核熔合,这方法仍未成功,仍有待进一步研究.

我们知道，把冰加热到一定程度，它就会变成液态的水，如果继续升高温度，液态的水就会变成气态，如果继续升高温度到几千度以上，气体的原子就会抛掉身上的电子，发生气体的电离化现象，物理学家把电离化的气体就叫做等离子态。

在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍存在的状态。

宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高，这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。

只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。

就在我们周围，也经常看到等离子态的物质。

在日光灯和霓虹灯的灯管里，在眩目的白炽电弧里，都能找到它的踪迹。

另外，在地球周围的电离层里，在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里，也能找到奇妙的等离子态。

除了等离子态外，科学家还发现了“超固态”和“中子态”。宇宙中存在一颗白矮星，它的密度很大，大约是水的3600万到几亿倍。一立方厘米白矮星上的物质就有100～200公斤重，这是怎么回事呢？

原来，普通物质内部的原子与原子之间有很大的空隙，但是在白矮星里面，压力和温度都很大，在几百万个大气压的压力下，不但原子之间的空隙被压缩了，就是原子外围的电子层也被压缩了。

所有的原子核和原子都紧紧地挤在一起，物质里面不再有什么空隙，因此物质就特别重，这样的物质就是超固态。

科学家推测，不但白矮星内部充满了超固态物质，在地球中心一定也存在着超固态物质。

假如在超固态物质上再加上巨大的压力，原子核只好被迫解散，从里面放出质子和中子。

放出的质子在极大的压力下会跟电子结合成中子。

这样一来，物质的结构就发生了根本性的改变，原来是原子核和电子，现在都变成了中子。

这样的状态就叫做“中子态”。

中子态物质的密度大得更是吓人，它比超固态物质还要大10多万倍。一个火柴盒那么大的中子态物质，就有30亿吨重，要用96000台重型火车头才能拉动它。

宏观物质在一定的压力下随温度升高由固态变成液态，再变为气态(有的直接变成气态)。

当温度继续升高，气态分子热运动加剧。

当温度足够高时，分子中的原子由于获得了足够大的动能，便开始彼此分离。

分子受热时分裂成原子状态的过程称为离解。

若进一步提高温度，原子的外层电子会摆脱原子核的束缚成为自由电子。

失去电子的原子变成带电的离子，这个过程称电离。

发生电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体称之为等离子体(或等离子态)。

等离子体是由带正、负电荷的粒子组成的气体。

由于正负电荷总数相等，故等离子体的净电荷等于零。

等离子态与固、液、气三态相比无论在组成上还是在性质上均有本质区别。

首先，气体通常是不导电的，等离子体则是一种导电流体。

其次，组成粒子间的作用力不同。

气体分子间不存在净的电磁力，而等离子中的带电粒子间存在库仑力，并由此导致带电粒子群的种种特有的集体运动。

另外，作为一个带电粒子系，等离子体的运动行为明显的受到电磁场的影响和约束。

根据离子温度与电子温度是否达到热平衡，可把等离子体分为平衡等离子体和非平衡等离子体。在平衡等离子体中，各种粒子的温度几乎相等。在非平衡等离子体中电子温度与离子温度相差很大。

通常把电离度小于0.1％的气体称弱电离气体，也称低温等离子体。电离度大于0.1％的称为强电离等离子体，也称高温等离子体。

等离子体在工业上的应用具有十分广阔的前景。高温等离子体的重要应用是受控核聚变。低温等离子体用于切割、焊接和喷涂以及制造各种新型的电光源与显示器等。

等离子体在自然界中是普遍存在的。

例如，太阳、恒星、银河系、河外星系中的大部分星际物质都处于等离子体状态。

地球上南北极有时发生的五颜六色的极光、夏日雷雨时出现的闪电和绚丽多彩的霓虹灯、日光灯等都与等离子体现象密切有关。

超固态水

水的三种形态循环图如下：

冰是水的固态，温度高就变成液态水；温度低也存在升华现象，就是冰会直接变成水蒸气，也就是气态水。

同样，液态水在0度以下会变成固态水（冰）；同时常温水也会有气化情况，如一杯水几天不动，水量会减少。

气态水常见的就是云和雾了，在温度和湿度达到一定程度时，会变成液态水，就是露水和雨水；如果在冰点以下，就成了固态水，如霜和雪。

水由液态到气态叫汽化是一个吸热过程，到固态叫凝固是一个放热过程。水由固态到液态叫熔化是一个吸热过程，到气态叫升华是一个吸热过程。水由气态到液态叫液化是一个放热过程，到固态叫凝华是一个放热过程。

但是水却不止只有三态，还有：超临界流体、超固体、超流体、费米子凝聚态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态等等。

水是无色无味液体，地球有72%的表面被水覆盖。

水在空气中含量虽少，但却是空气的重要组分。

固态水（冰）的密度（916.8kg/m³）比液态水的密度（999.84kg/m³）小，因而冰会漂浮在水面上，水结冰时体积略有增加。

水在3.98℃时达到最大密度（999.97kg/m³），不像其他液体的最大密度出现在熔点。水分子是极性的，即水分子的正负电荷中心不重合，这使得水成为一种很好的溶剂。

水是人体正常代谢所必需的物质，水在机体内有许多重要功能：

1、水是细胞原生质的重要组分；

2、水在体内起溶媒作用，溶解多种电解质；

3、水在体内起运输作用，可以传递营养物质、代谢废物和内分泌物质（如激素）等；

4、水有较高热导性和比热，可作为“载热体”在体内和皮肤表面间传递热量，有助于人体调节体温。

升华是一个吸热过程。水由气态到液态叫液化是一个放热过程，到固态叫凝华是一个放热过程。但是水却不止只有三态，还有：超临界流体、超固体、超流体、费米子凝聚态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态等等。