זכוכית היא צורה אמורפית של משנה. זה מוצק. יתכן ששמעת הסברים שונים לגבי האם יש לסווג זכוכית כמוצק או כנוזל. להלן מבט על התשובה המודרנית לשאלה זו וההסבר העומד מאחוריה.
טעימות עיקריות: האם זכוכית נוזלית או מוצקה?
- זכוכית היא יציבה. יש לו צורה ונפח מוגדרים. זה לא זורם. באופן ספציפי, מדובר במוצק אמורפי מכיוון שמולקולות הסיליקון דו-חמצני אינן ארוזות בסריג גביש.
- הסיבה שאנשים חשבו שזכוכית עשויה להיות נוזל היא בגלל שחלונות הזכוכית הישנים היו עבים יותר בתחתיתם מאשר בחלקם העליון. הזכוכית הייתה עבות יותר במקומות מסוימים מאחרים בגלל אופן היצירה שלה. הוא הותקן עם החלק העבה יותר בתחתית מכיוון שהוא היה יציב יותר.
- אם אתה רוצה להיות טכני, זכוכית יכולה להיות נוזל כשהוא מחומם עד להמסתו. עם זאת, בטמפרטורת החדר ולחץ, הוא מתקרר למוצק.
האם זכוכית היא נוזל?
שקול את המאפיינים של נוזלים ומוצקים. לנוזלים יש א נפח מוגדר, אבל הם לובשים את צורת המכולה שלהם. למוצק יש צורה קבועה כמו גם נפח קבוע. אז בכדי שהזכוכית תהיה נוזל היא תצטרך לשנות את צורתה או זרימתה. האם זכוכית זורמת? לא זה לא!
ככל הנראה הרעיון שכוסית היא נוזל הגיע מתצפית בזכוכית חלון ישנה, שהיא עבה יותר בתחתית מאשר בחלקה העליון. זה נותן את המראה כי כוח הכבידה גרם לזכוכית לזרום לאט.
עם זאת, זכוכית כן לא לזרום לאורך זמן! לזכוכית ישנה יש שונות בעובי בגלל אופן היצירה שלה. לזכוכית שנפוצעה יהיה חסר אחידות מכיוון שבועה האוויר המשמשת לדילול הזכוכית אינה מתרחבת באופן שווה דרך כדור הזכוכית הראשוני. זכוכית שהוטבעה כשהיא חמה גם חסרה עובי אחיד מכיוון שכדור הזכוכית הראשוני אינו כדור מושלם ואינו מסתובב בדיוק מדויק. הזכוכית נשפכה כאשר מותך סמיך בקצה האחד ודק יותר בקצה השני מכיוון שהזכוכית החלה להתקרר בתהליך הזיגוג. הגיוני שהזכוכית העבה יותר תיווצר בתחתית הצלחת או שהיא תהיה מכוונת כך, בכדי להפוך את הזכוכית ליציבה ככל האפשר.
זכוכית מודרנית מיוצרת בצורה כזו שיש לה עובי שווה. כשאתה מסתכל על חלונות זכוכית מודרניים, אתה אף פעם לא רואה את הזכוכית נעשית עבה יותר בתחתית. ניתן למדוד כל שינוי בעובי הזכוכית באמצעות לייזר טכניקות; שינויים כאלה לא נצפו.
זכוכית צפה
הזכוכית השטוחה המשמשת בחלונות מודרניים מיוצרת בתהליך זכוכית הציפה. זכוכית מותכת צפה על אמבטיה של פח מותך. חנקן בלחץ מוחל על החלק העליון של הזכוכית כך שהוא מקבל גימור חלק במראה. כאשר הזכוכית המצוננת מונחת זקופה, היא שומרת על עובי אחיד על כל משטחיה.
אמורפי מוצק
למרות שהזכוכית לא זורמת כמו נוזל, היא אף פעם לא משיגה מבנה גבישי שאנשים רבים מקשרים למוצק. עם זאת, אתה יודע של מוצקים רבים שאינם גבישיים! דוגמאות לכך כוללות גוש עץ, חתיכת פחם ולבנה. מרבית הזכוכית מורכבת מסיליקון דו חמצני, שבעצם מהווה גביש בתנאים הנכונים. אתה יודע גביש זה כקוורץ.
הגדרת הפיזיקה של זכוכית
בפיזיקה מוגדרת זכוכית כמוצק כלשהו שנוצר על ידי מרווה נמס מהיר. לכן זכוכית מוגדרת בהגדרה.
מדוע זכוכית תהיה נוזלית?
לזכוכית אין מעבר שלב מסדר ראשון, מה שאומר שאין לו נפח, אנטרופיה ואנטלפיה בכל טווח מעבר הזכוכית. זה מבדיל זכוכית מבוצקים טיפוסיים, כך שהוא דומה לנוזל מהבחינה הזו. המבנה האטומי של הזכוכית דומה לזה של נוזל מקורר-על. זכוכית מתנהגת כמו מוצקה כאשר היא מקוררת מתחת לתוכה טמפרטורת מעבר זכוכית. בשני זכוכית וגם קריסטל, התרגומי ו תנועה סיבובית מתוקן. נותרה דרגת רטט של חופש.