Steklo je amorfna oblika zadeva. Je trdna snov. Morda ste slišali različna pojasnila o tem, ali je treba steklo razvrstiti kot trdno snov ali kot tekočino. Tu je pogled na sodoben odgovor na to vprašanje in razlago za njim.
Ključni ukrepi: Je steklo tekočina ali trdno snov?
- Steklo je trdna snov. Ima določeno obliko in prostornino. Ne teče. Konkretno gre za amorfno trdno snov, ker molekule silicijevega dioksida niso pakirane v kristalni rešetki.
- Razlog, da so ljudje mislili, da je steklo lahko tekočina, je zato, ker so bila stara steklena okna na dnu debelejša kot na vrhu. Steklo je bilo na nekaterih mestih debelejše od drugih zaradi načina izdelave. Nameščen je bil z debelejšim delom na dnu, ker je bil bolj stabilen.
- Če želite dobiti tehnično, je lahko steklo tekočina, ko se segreje, dokler se ne stopi. Vendar se pri sobni temperaturi in tlaku ohladi v trdno snov.
Je steklo tekočina?
Upoštevajte značilnosti tekočin in trdnih snovi. Tekočine imajo a določena prostornina, vendar imajo obliko svoje posode. Trdna snov ima tako fiksno obliko kot tudi fiksno prostornino. Da bi bil kozarec tekočina, bi bilo treba spremeniti svojo obliko ali pretok. Ali steklo teče? Ne, ne gre!
Verjetno je ideja, da je steklo tekočina, prišla iz opazovanja starega okenskega stekla, ki je na dnu debelejše kot na vrhu. To daje videz, da je zaradi gravitacije steklo počasi steklo.
Vendar pa steklo ne pretok skozi čas! Starejše steklo ima spremembe v debelini zaradi načina izdelave. Steklo, ki je bilo pihano, ne bo imelo enakomernosti, ker se zračni mehurček, ki se uporablja za redčenje stekla, skozi začetno stekleno kroglico ne enakomerno razširi. Steklo, ki se je vrtilo, ko je vroče, tudi nima enakomerne debeline, ker začetna steklena kroglica ni popolna krogla in se ne vrti s popolno natančnostjo. Steklo smo vlili, ko je staljeno na enem koncu debelejše, na drugem pa tanjše, ker se je kozarec med nalivanjem začel hladiti. Smiselno je, da bi se debelejši kozarec oblikoval na dnu plošče ali pa bi bil usmerjen na ta način, da bi bil kozarec čim bolj stabilen.
Sodobno steklo se proizvaja tako, da ima enakomerno debelino. Ko pogledate sodobna steklena okna, nikoli ne vidite, da se steklo na dnu zgosti. Izmeriti je mogoče kakršno koli spremembo debeline stekla z uporabo laserja tehnike; takšnih sprememb ni bilo.
Float Steklo
Ravno steklo, ki se uporablja v sodobnih oknih, je proizvedeno s postopkom float stekla. Staljeno steklo plava na kopeli iz staljenega kositra. Dušik pod tlakom se nanese na vrh kozarca, tako da pridobi zrcalno gladek zaključek. Ko se ohlajeno steklo postavi pokonci, ima enakomerno debelino po celotni površini.
Amorfna trdna snov
Čeprav steklo ne teče kot tekočina, nikoli ne doseže kristalne strukture, ki jo mnogi povezujejo s trdno snovjo. Vendar veste mnogih trdnih snovi ki niso kristalni! Primeri vključujejo lesni blok, košček premoga in opeko. Večina stekla je sestavljena iz silicijevega dioksida, ki dejansko tvori kristal v pravih pogojih. Ti veš ta kristal kot kremen.
Fizika Definicija stekla
V fiziki je kozarec opredeljen kot trdna snov, ki nastane s hitrim gašenjem taline. Zato je steklo po definiciji trdno.
Zakaj bi bilo steklo tekočina?
Steklu manjka fazni prehod prvega reda, kar pomeni, da nima obsega, entropije in entalpije v celotnem območju stekla. Tako steklo loči od značilnih trdnih snovi, tako da je v tem pogledu podobno tekočini. Atomska zgradba stekla je podobna prehlajene tekočine. Ko se ohladi pod njim, se steklo obnaša kot trdno snov temperatura stekla. Tako v steklu kot v kristalu, prevajalskem in rotacijsko gibanje je fiksna. Vibracijska stopnja svobode ostaja.