Caractéristiques, types et exemples de l'état du plasma

Il État du plasma C'est l'une des façons fondamentales dont la matière peut être ajoutée et est la plus prédominante de l'univers observable. Le plasma se compose d'un gaz chaud, brillant et hautement ionisé, à un point où il facture des propriétés uniques qui la différencie de l'état gazeux ou de tout autre gaz en particulier.

Le plasma que nous le voyons diffusé dans les étoiles du ciel nocturne. Lorsqu'il y a un nombre sans fin d'étoiles dans l'univers, ainsi que des entités nébuleuses et autres entités célestes, il est considéré comme l'état de la question la plus importante. Sur terre le quatrième état est considéré, après le liquide, solide et gazeux.

Lampe à plasma

Le soleil est l'exemple le plus proche où nous pouvons apprécier les caractéristiques du plasma dans un environnement naturel. D'un autre côté, des phénomènes naturels se produisent sur Terre dans lesquels une apparence momentanée de plasma est déclenchée, comme le feu et les rayons dans les tempêtes.

Le plasma est non seulement associé à des températures élevées (millions de degrés Kelvin), mais aussi à de grands potentiels électriques, à des lumières à incandescence et à une conductivité électrique infinie.

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Caractéristiques du plasma

Le plasma des étoiles et des nébuleuses compose pratiquement tout l'univers observable. Source: pxhere.

Composition

La matière est composée de particules (molécules, atomes, ions, cellules, etc.), qui selon l'efficacité et les forces avec lesquelles elles sont ajoutées, établissez un état solide, liquide ou gazeux.

Les particules de plasma sont constituées d'atomes chargés positivement, mieux connus sous le nom de cations (+), et dans les électrons (-). Dans l'état de la matière plasma, on ne parle pas de molécules.

Les cations et les électrons vibrent à des fréquences très élevées montrant un comportement collectif et non individuel. Ils ne peuvent pas se séparer ou se déplacer sans que l'ensemble des particules soit perturbée.

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Cela ne se produit pas par exemple avec les gaz, où leurs atomes ou molécules, même s'ils entrent en collision les uns avec les autres, ont des interactions minimales et méprisables.

Entraînement

L'état du plasma est principalement formé lorsqu'un gaz est ionisé en raison de son exposition à des températures très élevées.

Commençons par un glaçon. C'est un solide. S'il est chauffé, la glace fonde dans l'eau liquide. Ensuite, chauffant à des températures plus élevées, l'eau commencera à bouillir et à s'échapper du liquide sous forme de vapeur, qui est un gaz. Jusqu'à présent, nous avons les trois meilleurs états de matière connus.

Si la vapeur d'eau est chauffée à une température beaucoup plus élevée, dans des conditions favorables, il arrivera un moment où leurs liaisons se briseront pour former des atomes libres d'oxygène et d'hydrogène. Ensuite, les atomes absorbent tellement de chaleur que leurs électrons commencent à être déclenchés vers l'environnement. Ainsi, les cations d'oxygène et d'hydrogène se sont formées.

Ces cations finissent par envelopper un nuage d'électrons, agrégé par l'action de la communauté et des attractions électrostatiques. On dit alors qu'un plasma a été obtenu à partir de l'eau.

Dans ce cas, le plasma a été formé par l'action de l'énergie thermique. Cependant, un rayonnement énergétique hautement (rayons gamma), ainsi que de grandes différences dans les potentiels électriques, peuvent également induire leur apparence.

Quasineutralité

Le plasma a la caractéristique d'être quasineutral (presque neutre). En effet. Par exemple, considérez un atome de calcium gazeux qui perd un et deux électrons pour former les cations respectivement⁺ et CA²⁺:

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Ca (g) + énergie → Ca⁺(g) + e^-

CA⁺(g) + énergie → Ca²⁺(g) + e^-

Être le processus global:

Ca (g) + énergie → Ca²⁺(g) + 2e^-

Pour chaque ca²⁺ que les formulaires seront deux électrons libres. S'il y a dix ca²⁺, Alors ils seront vingt électrons, et ainsi de suite. Le même raisonnement s'applique aux cations avec des amplitudes de charge plus élevées (CA³⁺, CA⁵⁺, CA⁷⁺, etc.). Les cations calciques et leurs électrons vont intégrer un plasma dans un vide.

Propriétés physiques

Le plasma a généralement l'apparence d'être un gaz liquide hautement conducteur d'électricité, brillant, chaud, et qui répond ou est sensible aux champs électromagnétiques. De cette façon, les plasmas peuvent être contrôlés ou enfermés en manipulant un champ magnétique.

Types de plasma

Partiellement ionisé

Un plasma partiellement ionisé est celui dans lequel les atomes n'ont pas perdu tous leurs électrons, il peut y avoir même des atomes neutres. Dans l'exemple du calcium pourrait être un mélange de cations CA²⁺, Atomes de Ca et électrons. Ce type de plasma est également connu sous le nom de plasma froid.

D'un autre côté, les plasmas peuvent être contenus dans des conteneurs ou des moyens isolants qui empêchent la diffusion de la chaleur de l'environnement.

Totalement ionisé

Un plasma totalement ionisé est celui dans lequel leurs atomes sont "nus", car ils ont perdu tous leurs électrons. Par conséquent, leurs cations ont une grande ampleur de charge positive.

Dans le cas du calcium, ce plasma serait composé de cations^vingt+ (Noyaux de calcium) et de nombreux électrons de grande énergie. Ce type de plasma est également connu sous le nom de plasma chaud.

Exemples de plasma

Lampes à plasma et les néons

Les lampes à plasma offrent une vision étroite et sûre de la façon dont cet état de matière se comporte. Source: pxhere.

Les lampes à plasma sont des artefacts qui ornent n'importe quelle chambre avec des lumières fantomatiques. Cependant, il y a d'autres objets où nous pouvons assister à l'état du plasma: dans les célèbres néons, dont le contenu de gaz noble est excité par le passage d'un courant électrique à basse pression.

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Bonté divine

Les rayons qui tombent des nuages ​​sont une manifestation momentanée et soudaine du plasma terrestre.

Tempêtes solaires

Certaines «particules de plasma» se forment dans l'ionosphère de notre planète par le bombardement constant du rayonnement solaire. Dans les éruptions ou les partenaires du soleil, nous voyons d'énormes quantités de plasma.

Aurores boréales

Dans les pôles de la terre, il y a un autre phénomène lié au plasma: les aurores boréales. Ce feu Frozen Fire se souvient que les mêmes flammes des poêles de nos cuisines sont un autre exemple de plasma de routine.

Appareils électroniques

Le plasma fait également partie, dans des proportions inférieures, des appareils électroniques tels que les téléviseurs et les moniteurs.

Soudures et science-fiction

Des exemples de plasma les voient également dans les processus de soudage, dans les rayons laser, dans les explosions nucléaires, dans le sabre lumineux de Star Wars; Et en général, dans toute arme qui ressemble à un canon énergétique destructeur.

Les références

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
2. Centre de science et de fusion plasma. (2020). Qu'est-ce que le plasma? Récupéré de: PSFC.mit.Édu
3. Centre national de recherche atmosphérique. (2020). Plasma. Récupéré de: Scé.Ucar.Édu
4. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (11 février 2020). À quoi sert le plasma et de quoi est-il fait? Récupéré de: Thoughtco.com
5. Wikipédia. (2020). Plasma (physique). Récupéré de: dans.Wikipédia.org