Glas er en amorf form for stof. Det er et solidt. Du har muligvis hørt forskellige forklaringer på, om glas skal klassificeres som et fast stof eller som en væske. Her er et kig på det moderne svar på dette spørgsmål og forklaringen bag det.
Nøglemateriale: Er glas en væske eller et fast stof?
- Glas er et solidt. Det har en bestemt form og lydstyrke. Det flyder ikke. Specifikt er det et amorft fast stof, fordi siliciumdioxidmolekylerne ikke er pakket i en krystalgitter.
- Årsagen til at folk troede, glas kunne være en væske, var fordi gamle glasvinduer var tykkere i bunden end øverst. Glasset var nogle steder tykkere end andre på grund af den måde, det blev lavet på. Det blev installeret med den tykkere del i bunden, fordi den var mere stabil.
- Hvis du ønsker at blive teknisk, kan glas være en væske, når det opvarmes, indtil det er smeltet. Ved stuetemperatur og tryk afkøles det imidlertid til et fast stof.
Er glas en væske?
Overvej egenskaberne ved væsker og faste stoffer. Væsker har a bestemt lydstyrke
, men de tager formen af deres container. Et fast stof har en fast form såvel som et fast volumen. Så for at glasset skal være en væske, ville det være nødvendigt at kunne ændre sin form eller strømme. Strømmer glas? Nej det gør ej!Ideen om, at glas er en væske, kom sandsynligvis fra at observere gammelt vinduesglas, der er tykkere i bunden end øverst. Dette giver det udseende, at tyngdekraften kan have forårsaget, at glasset langsomt flyder.
Dog gør glas det ikke strømme over tid! Ældre glas har variationer i tykkelse på grund af den måde, det blev lavet på. Glas, der blev blæst, vil mangle ensartethed, fordi den luftboble, der blev brugt til at tynde glasset, ikke ekspanderer jævnt gennem den indledende glaskugle. Glas, der blev spundet, når det er varmt, mangler også ensartet tykkelse, fordi den indledende glaskugle ikke er en perfekt kugle og ikke roterer med perfekt præcision. Glas blev hældt, når smeltet er tykkere i den ene ende og tyndere i den anden, fordi glasset begyndte at afkøle under hældningsprocessen. Det giver mening, at det tykkere glas enten dannes i bunden af en plade eller ville være orienteret på denne måde for at gøre glasset så stabilt som muligt.
Moderne glas fremstilles på en sådan måde, at det har en jævn tykkelse. Når du ser på moderne glasvinduer, ser du aldrig glasset blive tykkere i bunden. Det er muligt at måle enhver ændring i glassets tykkelse ved hjælp af laser teknikker; sådanne ændringer er ikke observeret.
Float Glass
Det flade glas, der bruges i moderne vinduer, produceres ved hjælp af flydeglasprocessen. Smeltet glas flyder på et bad med smeltet tin. Under trykpåført nitrogen påføres toppen af glasset, så det får en spejlglat finish. Når det afkølede glas anbringes lodret, har det og opretholder en ensartet tykkelse over hele overfladen.
Amorf fast stof
Selvom glas ikke flyder som en væske, opnår det aldrig en krystallinsk struktur, som mange mennesker forbinder med et fast stof. Dog ved du af mange faste stoffer der er ikke krystallinske! Eksempler inkluderer en blok af træ, et stykke kul og en mursten. Det meste glas består af siliciumdioxid, der faktisk danner en krystal under de rette forhold. Du ved denne krystal som kvarts.
Fysik Definition af glas
I fysik defineres et glas til at være et hvilket som helst fast stof, der dannes ved hurtig smeltekøling. Derfor er glas pr. Definition solidt.
Hvorfor ville glas være en væske?
Glas mangler en førsteordens faseovergang, hvilket betyder, at det ikke har en volumen, entropi og entalpi i hele glasovergangsområdet. Dette adskiller glas fra typiske faste stoffer, således at det ligner en væske i denne henseende. Glassets atomstruktur ligner den af en superkølet væske. Glas opfører sig som et fast stof, når det afkøles under dets glasovergangstemperatur. I både glas og krystal er det translationelle og rotationsbevægelse er fast. En vibrerende grad af frihed forbliver.