Fagstoff

Aggregattilstander

Publisert: 29.05.2013, Oppdatert: 05.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Jorda sett fra verdensrommet

Stoffer her på jorda kan naturlig opptre i fire tilstander: fast, flytende, gass og plasma. Vi kaller dette aggregattilstander.

Olje i vannOlje i vann 

Stoffer kan opptre i de ulike tilstandene avhengig av hvilket trykk og hvilken temperatur de er utsatt for. For å forklare dette nærmere skal vi se på et stoff du kjenner godt fra før: vann!

De ulike aggregattilstandene kalles ofte også «faser». For eksempel er det vanlig å si at vann kan være i fast fase, i væskefase eller i gassfase. Men aggregattilstand og fase er ikke alltid det samme.

Du vet jo at både vann og olje kan være i væskefase, men hva skjer om du blander dem? Vann og olje er ikke blandbare, og oljen vil legge seg som et lag på toppen av vannet. De to stoffene har samme aggregattilstand (væske), men de er i to ulike faser (vannfase og oljefase).

IsbiterIsbiter
Fotograf: Darren Hester
  

 

Faste stoffer

Vann i fast form ser du mye av om vinteren i form av is. Vannmolekylene i isen beveger seg lite, og de har dannet et krystall. I krystaller har alle molekylene faste posisjoner.

Faste stoffer har en fast form, og det må mye krefter til for å endre formen. Om du forsøker å endre formen på en isklump (uten å smelte den), ender du gjerne opp med å knuse den. Alle faste stoffer er slik: De har stor motstand mot å endre form.

Et fast stoff er en aggregattilstand som kjennetegnes ved at stoffet har stor motstand mot å endre form og volum.

Nå har vi brukt is som eksempel på et fast stoff, men is finnes jo bare dersom det er ganske kaldt. Mange andre stoffer kan derimot ha fast form ved vanlig romtemperatur, som jern, stål, trevarer og plast. Kan du komme på flere?

Figuren nedenfor viser hvordan vi kan tenke oss at partiklene i et fast stoff er organisert. De ordner seg ofte i et fast mønster og beveger seg ikke omkring hverandre.

Aggregattilstand: fast  

VanndråpeVanndråpe
Fotograf: Fir0002
   

  

Væsker

Du drikker flere liter vann i flytende form hver dag, for eksempel fra brus, kaffe eller rett fra springen. Det er lett å se at molekylene i flytende vann oppfører seg helt annerledes enn molekylene i is.

I væsker kan molekylene bevege seg fritt omkring hverandre, men de holder seg allikevel sammen. I stedet for å fly avgårde ut i omgivelsene danner de en overflate. Tenk deg vannet i et basseng. I bunnen og på sidene holdes vannet på plass av veggene i bassenget. Øverst danner vannet en overflate mot lufta over.

Formen til en væske er bestemt av beholderen den fyller. Molekylene beveger seg fritt rundt hverandre, men danner et grensesjikt mot omgivelsene.

Akkurat som for faste stoffer finnes det også mange eksempler på stoffer som er i væskeform ved vanlig romtemperatur. Det er altså ikke bare vann! Bensin og mange andre produkter som er basert på råolje, er for eksempel slike væsker. Kan du komme på flere stoffer som er væsker ved romtemperatur?

Figuren nedenfor viser hvordan vi kan tenke oss at partiklene i en væske er organisert. I motsetning til i et fast stoff kan de nå bevege seg ganske fritt omkring.

Aggregattilstand: flytende  

DamplokomotivDamplokomotiv
Fotograf: Mike Buck
  

 

  

Gasser

Når du varmer opp vann, vil det etter hvert begynne å koke. Da går vannet over fra å være en væske til å bli en gass. Du kan se dette som vanndamp som stiger opp fra væskeoverflaten.

Gasser har ikke noe bestemt volum slik faste stoffer og væsker har. I gasser beveger molekylene seg mer eller mindre tilfeldig, og de fyller alt volum som er tilgjengelig for dem.

En gass er en tilstand hvor molekylene beveger seg tilfeldig omkring. De vil ikke innta noen bestemt form eller volum.

Hvilke stoffer tror du opptrer som gasser ved vanlig romtemperatur? Du har mange eksempler rett foran nesen din! Luft, for eksempel, består av nitrogengass, oksygengass og flere andre gasser.

Figuren nedenfor viser hvordan vi kan tenke oss at partiklene i en gass er organisert. Gasser er lite påvirket av tyngdekraften, og partiklene vil fylle hele beholderen vi oppbevarer dem i. I tillegg har gasser en annen egenskap som de fleste faste stoffer og væsker ikke har: De kan komprimeres.

Aggregattilstand: gass  

PlasmalampePlasmalampe
Fotograf: Luc Viatour
  

Plasma

En gass kan bli til plasma dersom elektroner klarer å løsrive seg fra atomene i gassen. Atomene får da et underskudd av elektroner, og da kaller vi dem ioner. Dette skjer ved høye temperaturer. Alle stjerner består av plasma. Plasma kan også dannes ved elektriske utladninger.

Plasma er ioniserte gasser.

Akkurat som for gasser har heller ikke plasma noen bestemt form eller volum. Men i motsetning til gasser vil plasma påvirkes av magnetiske felter.

De fleste stoffene som finnes i universet, er i plasmaform. På jorda finnes det ikke så mye plasma, men det kan dannes naturlig for eksempel av et lynnedslag. Plasma blir ellers ofte brukt i sveising (TIG-sveising og plasmasveising).

Figuren nedenfor viser hvordan vi kan tenke oss at partiklene i plasma er organisert. Ringen på utsiden av hver partikkel illustrerer at partikkelen er ladet.

Aggregattilstand: plasma