Milyen halmazallapotu a tuz es a villam?

A tűz egy jelenség elnevezése, nem egy anyagé. Egy tűzben mindig van gáz halmazállapotú rész, de ezen kívül tartalmazhat szilárd és folyékony részeket is. Tartalmazhat kis mennyiségű plazmát is.

A villám szintén nem egy anyagfajta, hanem egy jelenség. A villámlásban is van gáz meg plazma, de nem tudom itt milyen arányban, és általában vannak benne szilárd és folyékony részek is.

Most nem tudom előásni a legutóbbi topikot, ahol kitárgyaltuk, de négy szóban:

a villám plazma, a tűz gáz.

Fárasztó folyton elmagyarázni; sokan szeretik a tüzet plazmának hívni, van egy gyanúm, hogy nem annyira tudományos alapon, hanem mert a 'négy őselem' modern megfelelőjét fedezik fel benne.

föld-víz-levegő-tűz és szilárd-folyékony-légnemű-plazma olyan szépen összepasszol, nem igaz?

Csak kár, hogy igazság nincs benne, de tényleg csak ennyi vele a probléma.

Térjünk vissza az alapvető definíciókhoz, hogy mi az, hogy halmazállapot és mi az, hogy plazma.

A részecskéket különböző erők tartják össze. Az elektromágnesesség kapcsolja az elektronokat az atommaghoz, az atomok kémiai kötéssel molekulákba kapcsolódnak, és aztán ezeket a molekulákat további erők tartják össze, például a Van der Waals-erők.

Minél több energiával bír az atom, annál nagyobb a részecskék mozgási energiája, annyival hevesebben mozognak és feszítik szét ezeket a kötéseket. Az eredmény az, hogy az anyag energiaszintjein ilyen "hullámvölgyek" jönnek létre, ahol az anyag állapota viszonylag stabil, míg ezek között a részecskék mozgási energiája túlhaladja az aktuális összetartő hatás erejét.

Konkrétan a plazma állapot akkor jön létre, amikor az anyag olyan forró, hogy az elektronok már az atommagtól is elszakadnak, meghaladva azt az erős elektromágneses hatást, ami ott tartja őket., amit úgy hívunk, hogy ionizált állapot.

Namost a részecskék egyéni állapota elég eltérő lehet egyazon anyagon belül is, és definíciószerűen minden kellőképpen forró gáz tartalmaz valamennyi ionizált atomot is. Akár annyit, hogy egy mérőberendezést is beindítson. Egyesek megpróbálták ezzel alátámasztani, hogy 'a tűz plazma', de mikortól hívunk egy forró gázt plazmának? Akkor is, ha egy kis része ionizált, a legtöbb atomja nem? Ahhoz, hogy a levegő (oxigén és nitrogén) teljes egészében plazmává alakuljon, legalább 110-120 ezer Kelvin hőmérséklet kell.

Miért világítanak?

Ha otthon ülő iskolás vagy, valószínűleg így gondolkodsz:ha világít, akkor biztos plazma.

(amúgy a Nap valóban az. de a Nap sokkal forróbb, mint bármi, ami a Földön hozzáférhető.)

Nem igaz. Fénylik a forróra hevített vas is, nem igaz? (ha láttál kovácsműhelyt a TV-ben.)

Amit a szemed fénynek érzékel, az elektromágneses sugárzás. Mint kiderül, magas hőmérsékleten minden anyag kibocsájt ilyet- feketetest-sugárzásnak hívják.

Amit a tűz lángjában látsz, az a vízgőz és más gázok által felfelá cipelt koromdarabkák feketetest-sugárzása.

A villám megintcsak problémás. A villám egy elektromágneses kisülés

[link]

egy csomó töltés, ami végigszalad a levegőn, ami valóban ionizája őket. (a villám rendkívül forró is, kb. 5-6x akkora, mint a Nap felszíni hőmérséklete (kb.5000°C és 30 000°C).)

Igazából a villám maga az elektromos kisülés. Plazmaképződéssel jár, de ami plazma az a levegő, amit ionizál, amint áthalad. Szóval bár itt jobban el tudom fogani, nem 100%ig pontos azt állítani sem, hogy a villám plazma.

(Amúgy a plazma nem kimondottan speciális. Bármilyen szikra amúgy, akár egy elektrosztatikus töltés, amit egy fésűvel kelthetsz, ionizálódással jár. Szóval óvatosan, hogy hogyan használod.)

A tűz lángja is plazma. Alacsony hőmérsékletű és kis ionizáltságú, de határozottan plazma.

[link]

Akit ez nem győz meg, wikipédiázzon szorgalmasan, ott is egyértelműen plazmának nyilvánítják.

^Valójában a Wiki csak annyit mond, hogy LEHETSÉGES plazmának tekinteni (megintcsak az ionizált gáznemű komponenseket hozva fel indoklásul).

Alapvetően a definíciódon múlik az egész.

Én azt állítom, hogy az, hogy mivel a láng többnyire gáznemű, az ionizált atomok száma aránylag alacsony, és ezért alapvetően a lángot (az alakját stb.) hidrodinamikai erők irányítják, nem az ionok közötti elektromágneses erők, mint a VALÓDI plazma esetében, nem lehet kollektíven plazmának nevezni.

Ha neked megfelel az is, hogy tartalmaz kis számú sűrű ionizált atomot, és nagyon-nagyon kis mértékben, de tudja vezetni az áramot, akkor plazma.

Azt is meg kell még jegyeznem, hogy lángok produkálhatók megfelelő anyagokkal még alacsonyabb hőmérsékleten is, ahol már végképp nem hozható kapcsolatba a plazmával. Alapvetően az ÉGÉSnek nincs semmi köze hozzá.