玻璃到底是固體還是液體?
晶態和液態都是平衡態概念,是平衡態物質的相態。作為相態的概念,最好用「態字」。
反而「玻璃」是什麼,需要定義清楚。目前物理中討論的分子「玻璃」是依靠一個物理過程來定義的。這個物理過程表述起來篇幅還不短。
環境溫度變化後,在新溫度下樣品需要時間才能達到相應的平衡態。如果這個溫度在熔點以上(樣品是液態),這個時間很短。如果我們降溫的時候,在每個溫度下都等到平衡態才變到下一個更低的溫度,這樣下去我們會先達到熔點的溫度(玻璃化轉變溫度總是比熔點低)。達到熔點的時候樣品就結晶(這裡面的成核機制問題就不深入了)變成晶態。如果樣品由於種種原因沒有結晶,保持了液態。從這時起樣品屬於「過冷液體」(supercooled liquid)。有很多能形成玻璃的液體(glass-forming liquids)從結構上導致就無法「結晶」,它的相空間就不存在一種能量遠低於其他構象的「晶態」,所以本來就不存在熔點,那就沒有「過冷」或「低於熔點」概念,就是個液態。隨著溫度的繼續降低,等待樣品達到平衡態的時間會越來越長。另一方面,樣品粘度隨溫度增大得越來越快。這就導致等待樣品達到平衡態的時間的增長也越來越快。說白了就是平衡態粘度和等待時間隨溫度發散。在有限的實驗觀察時間範圍內,我們看到的是樣品達不到平衡態,或者停留在離平衡態很遠的狀態,而且幾乎完全失去流動性。這時樣品屬於「玻璃」(glass)。所以,過冷液體是指低於熔點的平衡態液態而玻璃是指樣品在熔點以下在有限的實驗觀察時間範圍內處於非平衡態失去流動性的狀態。或者說,玻璃是粘度很大的非平衡過冷液體。
至於玻璃態的實質是什麼,它非平衡,那它平衡了之後是什麼態,有沒有發生相轉變(不管是一級還是次級),一直沒有定論。所以現在還沒法給出比上述這種描述式的定義更加本質的,而且又公認的定義。
有的回答說,從流變學的角度,不流動就是固態。這其實還是不太全面的概念歸屬。如果是固體,那它的模量是多少?晶態固體的模量是可以計算的。液態流體的粘度也是可以計算的。它們的計算基礎是完全不同的。玻璃按上述定義若僅是一種粘度很高的液體,那我們就應該總是討論其粘度,而不存在討論其模量的結構基礎。其實,聊到流變學,更一般的狀態是「粘彈性體」。哪怕是小分子液體,在處於玻璃態時,由於其dynamics變得越來越協同(cooperative)(這種術語也就講給這些答案下的同行聽了),所以其響應會有記憶效應,即粘彈性。粘度很大可以對應出一個有限的瞬態模量。粘彈性也有其結構基礎,它們的鬆弛模量也可以從結構動態進行計算。但是,玻璃態物質的粘彈性的第一性原理模型,是當前這個領域很難的問題。在這裡能討論的只是:我們把玻璃當作固體,拿來測得到的模量,其實是瞬時模量。只是這個瞬時性也要很長的觀察時間才能顯示出來,因此在有限的觀察時間內很像理想固體的永久模量。
有答案說,玻璃在給定溫壓下是「穩態」,或者說瀝青在常溫常壓下是「穩定態」,其實有偏頗。一定溫度和壓力,並不對應一個唯一的玻璃態。以等壓實驗為例,一定溫度下的玻璃的狀態,除了取決於它之前的變溫歷史之外,還取決於在此溫度下的等待時間(玻璃會物理老化),具有「記憶性」。關於這方面的性質,可參考A. J. Kovacs,L. C. E. Struik和G. McKenna的工作。既然如此,到底什麼量能唯一地「標定」玻璃態所處的非平衡「狀態」呢?也就是說,玻璃物質的序參量怎麼選?這又是一個玻璃態研究的既古老又前沿問題。所以,僅溫度和壓力不足以唯一地規定玻璃的狀態,處於某個狀態下的玻璃,它也不是穩定的,而是會隨時間發生「物理老化」。在「物理老化」的過程中,玻璃的靜態結構變化很小但是動態不斷變慢、動態的不均勻性增大,所以在這個意義上不能認為是「穩定」。
玻璃問題有一般性。上升到一般性的話,在凝聚態物理中也算是一個比較重要的基本問題。除了分子玻璃之外,還有膠體玻璃。與分子長程吸引短程排斥相反,膠體往往是短斥吸引,有時包括長程排斥。膠體時間尺度慢,還有凝膠態,其實是因相分離與玻璃化轉變耦合而凍結形成的結構,因此具有與玻璃態類似的dynamics。膠體玻璃推廣到零溫還可包括「顆粒物質」(granular materials)。
如果回溯到最初挖這個坑的人P. W. Anderson,他提出的其實是自旋玻璃(spin glass)而不是分子玻璃。除了膠體玻璃、分子玻璃,還有電子玻璃。這些不同物質領域的主要研究幾乎不重疊,但它們的研究者都用玻璃來稱呼這些狀態,反映了在整個凝聚態物理中,「玻璃」性質有公認的特徵。這些是什麼特徵?是否夠本質?或者說,「玻璃」是否存在一個一般的統計力學描述或定義,是這個方向上研究的基本問題。舉個相對的例子,正是由於「晶體」已經有明確的熱力學定義,那麼當我們在談「膠體晶體」的時候,我們才都知道我們談的是什麼。
玻璃作為非晶類固體,在工業和生活上的應用就更廣泛了。也跟流變學的研究對像「複雜流體」、「非牛頓流體」等密切相關。這些體系對於理論物理研究都很dirty。在生物方面,也有人希望從玻璃態的角度去看待某些問題。玻璃的這個汽球也可以吹得很大。有時你也得先搞清楚,你想談的「玻璃」是在多嚴格的層面上。
我只是搬運工。具體請猛戳鏈接 玻璃是固體還是液體?不懂的人會脫口而出,懂的人會花仨小時解釋給你聽
清晨的陽光透過玻璃窗灑在你的臉上,音樂響起,你的手指在手機玻璃屏上輕劃,關掉鬧鐘,悠悠的奶香從餐桌上的玻璃杯中溢出,喚醒新的一天……生活中,人們早已對玻璃態物質習以為常,但是你可能不知道,這些幾乎隨處可見的「玻璃」卻一直困惑著物理學家,就連一向高冷的《科學》雜誌,也在創刊125周年之際將「玻璃態物質的本質是什麼」這一問題列為125個最具挑戰性的科學前沿問題之一。
是固體還是液體傻傻分不清
從宏觀上看,固體有固定的形狀,液體沒有確定的形狀;從微觀上看,一部分固體擁有組織非常嚴密的原子結構,原子有規則地、周期性排列,而且這種規則有序的結構比較穩定。相比之下,液體中的原子排列則較為混亂,它們不規則聚集在一起,原子的位置不斷變化。
而玻璃有形狀且堅硬,具有固體的屬性。但奇怪的是其原子排列方式卻與液體的無序排列如出一轍。也就是說,從表面上看,玻璃更像是固體,但內部原子排列卻很像液體。
有專家認為,自然界中的固體物質,按照其微觀結構的特點,可大致分為兩類:一類的原子或粒子排列整齊有序,就像閱兵式的方陣,即晶態固體;另一類的原子或粒子排列混亂無序,就像大街上熙熙攘攘的人群,即非晶態固體。而玻璃就是一種典型的非晶態固體。
中國科學院物理研究所汪衛華院士8月15日在接受科技日報記者採訪時說:「實際上,玻璃是原子運動的很慢的液體。液體的原子不停地在動,但玻璃裡面的原子移動極其緩慢,要比一般液體中原子運動慢20—30個量級。」為了說明一般液體中原子運動速度與玻璃中原子運動速度的巨大差距,汪衛華做了一個形象的比喻:「原子在一般液體中移動的速度比火箭還要快,而在玻璃中運動的速度比蝸牛還要慢。」
美國科學家菲利普?吉布斯在刊登於加州大學河濱分校數學系主頁上的《玻璃是固體還是液體?》一文中也指出,從分子動力學和熱力學的某些角度來說,玻璃可以看成是高黏度的液體,是無定形固體,或是既不是液體也不是固體的另一態。
形態轉變過程令人摸不著頭腦
除了玻璃到底是固體還是液體傻傻分不清外,玻璃從液體轉變為類似固體的玻璃態的過程也令人摸不著頭腦。美國華盛頓大學聖路易斯分校物理學家肯尼斯·凱爾頓表示:「4000年前,生活在美索不達米亞的人就開始使用玻璃,但我們至今仍不完全了解液體如何變成玻璃的過程。這是最有趣的動力學過程之一。」
一些材料從液體變為固體時,其原子會以高度規則的模式進行排列,這種排列被稱為「晶格」。也就是說,這些物質處於液體狀態時,原子可以自由移動,然後在某個時刻原子會突然發現自己被困住了,於是一種有規則的晶格排列就形成了,這個過程被稱為「晶化」。鋼水在冷卻變為固體鋼的過程中,就發生了這種變化。
但是從熾熱的液體轉變為玻璃的過程中,不斷運動的玻璃原子並沒有突然被困住,而是隨著溫度的下降而速度逐漸放緩,最終這些原子仍呈現類似液體那種不規則的排列。換句話說,在玻璃身上我們遇到了一種奇怪的現象——類似液體原子那種不規則的排列被神奇地固定了下來。
汪衛華表示,雖然玻璃中的原子在一定程度上隨機排列,但它們實際上要比表面看起來更為穩定。絕大多數原子可能被它們的「鄰居」禁錮在一定位置。那麼玻璃中的原子緩慢運動形式如何?它們是怎樣運動的呢?
換句話說,玻璃是怎樣流動的呢?這也是凝聚態物理和材料科學的未解之謎。目前的研究表明,如果一個原子要移動,其周圍的原子也不得不發生移動。 就像你要從極其擁擠的公共汽車出來,其他乘客必須也要移動讓開一樣。玻璃原子的緩慢移動涉及其內部大量原子的共同移動,但它們的移動方式仍然不清楚。玻璃如何流動的幾種推測
在玻璃形成過程中,類似液體那種不規則的排列,究竟是怎麼被固定下來的?對於這個懸而未決的問題,科學家們提出了許多理論來解釋。
1959年,美國芝加哥大學的科學家科恩等提出了自由體積理論。該理論認為液體中存在著許多原子排布所必需體積之外的多餘體積,這些體積可以無需附加能量而重新分布,因此被稱為自由體積。隨著液體溫度的降低,原子所擁有的自由體積逐漸降低,當自由體積降低到某個臨界值以下時,玻璃即形成。但如何嚴格定義並對自由體積加以測量實際上做不到。
20世紀80年代出現的模態耦合理論被認為是描述玻璃轉變最有用的理論。模態耦合理論的物理圖像可以歸結為「籠子效應」:液體中的每個粒子都位於由其近鄰粒子所形成的籠子里,籠子的壽命隨溫度的降低而增加。溫度接近某個臨界溫度時,籠子的壽命將趨於無限大。在具有高流動性能的液體中,粒子除了在籠子中作常規的振動和隨機「遊動」外,其所在的籠子位置也同時隨著周圍粒子的重排而改變,即粒子除了在籠子中振動外,還將改變其所在的籠子作隨機擴散運動。當溫度低於臨界溫度時,籠子的壽命無限大,使得液態凍結成玻璃時,因為籠子的囚禁和限制,其粒子的無序排列狀態被保存下來。
除了這些理論之外,科學家們在試驗中也對這個問題有一些發現。美國物理學家凱爾頓及其團隊進行的早期實驗顯示,原子以有序結構聚集在一起可形成島狀物。這些島狀物似乎可以阻止液體變成固體,讓液體保持一種較為混亂的狀態。但對於島狀物如何發揮作用或者是否所有玻璃中都存在這種現象,研究人員並沒有達成一致。
英國布里斯託大學的帕特里克·羅亞爾等人在實驗中,為了觀察微觀玻璃原子的真實運動情況,利用較大的膠體微粒模擬玻璃原子,並用高倍顯微鏡進行觀察。結果發現,這些粒子形成的凝膠因為構成了二十面體結構而無法形成結晶。
玻璃態物質的發現和應用及其相關研究已經經歷了漫長的歷史並且取得了豐碩的成就,然而,有關玻璃態物質的本質和基本規律仍存在諸多問題值得人們繼續深入思考。也許在不久的將來,關於玻璃如何形成、如何流動,科學家會給我們一個滿意的答案。隨著這些問題的解答,將會帶來更多新的玻璃材料,改變我們的生活。
歡迎轉發微信朋友圈:http://mp.weixin.qq.com/s/x1omxg7p04_EePDi_UYrJw
結構上是液相,又很明顯不是液態。
可以參考瀝青滴漏實驗,來認識物質性質的複雜性。
瀝青滴漏是一項長得讓人難以相信的物理實驗,這項實驗最初由托馬斯·帕內爾教授實施,旨在向學生證明物質的性質並不像看上去那樣簡單。一些物質看上去雖是固體,但實際上是粘性極高的液體,比如瀝青,它在室溫環境下流動速度極為緩慢,但最終會形成一滴。現在這項實驗仍在繼續,並可能持續數百年。(瀝青和玻璃結構上也是不同的,只是用來參考。)https://wapbaike.baidu.com/item/%E6%B2%A5%E9%9D%92%E6%BB%B4%E6%BC%8F%E5%AE%9E%E9%AA%8C/2558422?fr=aladdin先給出答案,非晶態固體
晶體 ——在微米量級的範圍是有序排列的
- 長程有序
- 周期性結構
- 熔化過程中,長程有序解體時對應一定的熔點
非晶體
- 不具備長程有序特點
- 在凝結過程中不經過結晶的階段
- 非晶體中分子與分子的結合是無規則的
Be2O3晶體與Be2O3玻璃的內部結構
液體
1. 短程有序,長程無序。
2. 無定形,具有宏觀流動性。
非晶和液體的區別
雖然非晶和液體從靜態微觀結構上看都是短程有序、長程無序的狀態,但它們之間還是有明顯區別。非晶處於亞穩態,在一定條件下能夠轉化為晶體。液體則是出於當前溫度壓強等宏觀條件下的穩態,亥姆霍茲自由能是最低態。液體顯然具有流動性,固體是不具有流動性的。
有人提到瀝青,瀝青確實是流體(液體),看起來更像玻璃類的非晶固體,但實際上並不是。瀝青在常溫常壓下是穩定態,而玻璃則不是。
從這段描述來看,玻璃屬於過冷液體
更新鬆弛時間,玻璃化轉變溫度
————————————————
觀點:固體液體的分類具有時間尺度的相關性,玻璃可以被認為是一種鬆弛時間超越我們一般生活的時間尺度的液體,也就是說以我們的視角看玻璃是固體,以上帝的視角看,玻璃和水一樣,是液體。
——————————————————
流變學上,定義固體和液體是這樣的:液體的粘度是有限的;固體的剪切模量不會趨於零(粘度是剪切模量在時間上的積分),這也就是說,固體的粘度是無限的。這裡的粘度我們可以這樣理解,比如說水,它是不黏的,一碰就發生形變,但是蜂蜜,我們知道是比較黏的,你倒出來的時候,需要比較久的時間讓它發生形變,這裡的時間可以被定義為鬆弛時間。
但這些都是定義在我們生活的時間尺度上,如果我們把時間尺度縮小到極其微小的毫秒,微秒等尺度上,我們再去看倒蜂蜜這樣一個行為,蜂蜜極其微小的時間尺度下,是基本上沒有發生形變的,在這個時間尺度下,它可以被認為是通俗意義上的固體(solid-like liquid)。按照這個觀點:固體液體的分類具有時間尺度的相關性,玻璃可以被認為是一種鬆弛時間超越我們一般生活的時間尺度的液體。
有的朋友可能會疑惑鬆弛時間的尺度範圍,這樣說,它可以大到我們人類能夠記錄的最長時間,可以是上千年,比較經典的例子是科隆大教堂上的大玻璃窗(不排除製造的時候就上下不均),小到我們可以分辨的最小時間,0.1秒,我不確定這個對不對,記得這是肉眼有視覺暫留的時間…
另外需要提一下玻璃化轉化溫度:我們認為定義的從液體轉變為玻璃態的溫度,我們是把它定義為鬆弛時間等於100秒,這意味著我們需要100秒去測他的流體力學性質。
還有一個需要知道的是,玻璃有強玻璃,有脆玻璃,根據他們的鬆弛時間與溫度的關係來區分。強玻璃(無機非),鬆弛時間與溫度基本符合阿里尼烏斯方程,也就是說,log(鬆弛時間)vs溫度呈線性關係;脆玻璃(高分子),鬆弛時間和溫度基本符合超級阿里尼烏斯方程,也就是說log(鬆弛時間)vs溫度呈指數關係,會在一個特定溫度趨於無限。我們生活中看到的玻璃基本都是鈉鈣硅組成的,也就是無機非玻璃,他們的玻璃化轉化溫度,大概是超過100攝氏度的,我做過一道題目,算玻璃在室溫下的鬆弛時間大概需要10^30年…
這個問題,其實範圍有點廣。
先說說是什麼玻璃。
玻璃其實是無機非金屬材料中很普遍的一種東西,但是怎麼定義?這個很難說。
就像陶瓷,什麼是陶瓷?大家首先想到的就是家裡用的碗。
其實很多的非金屬氧化物都是廣義的陶瓷,比如鈦酸鍶,鐵酸鋇等等,甚至一些氮化物、碳化物都是陶瓷,比如氮化硼,碳化硅。
說完陶瓷,還是回來說說玻璃,玻璃是一種無規則結構的非晶態固體,其原子不像晶體那樣在空間具有長程有序的排列,而近似於液體那樣具有短程有序。所以說,廣義上的玻璃其實就是一些氧化物構成的非晶態固體(也稱為玻璃態)。
《無機材料物理化學》中提到,玻璃具有四項基本通性:
(1)各向同性:玻璃的原子排列是無規則的,其原子在空間中具有統計上的均勻性。在理想狀態下,均質玻璃的物理、化學性質(如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹係數、導熱率、電導率等)在各方向都是相同的。
(2)無固定熔點:玻璃由固體轉變為液體是一定溫度區域(即軟化溫度範圍)內進行的,它與結晶物質不同,沒有固定的熔點。軟化溫度範圍Tg~T1,Tg為轉變溫度,T1為液相線溫度,對應的黏度分別為10dPa·s、10 dPa·s。(3)介穩性:玻璃態物質一般是由熔融體快速冷卻而得到,從熔融態向玻璃態轉變時,冷卻過程中黏度急劇增大,質點來不及做有規則排列而形成晶體,沒有釋出結晶潛熱,因此,玻璃態物質比結晶態物質含有較高的內能,其能量介於熔融態和結晶態之間,屬於亞穩狀態。從力學觀點看,玻璃是一種不穩定的高能狀態,比如存在低能量狀態轉化的趨勢,即有析晶傾向,所以,玻璃是一種亞穩態固體材料。(4)漸變性與可逆性:玻璃態物質從熔融態到固體狀態的過程是漸變的,其物理、化學性質的變化也是連續的和漸變的。這與熔體的結晶過程明顯不同,結晶過程必然出現新相,在結晶溫度點附近,許多性質會發生突變。而玻璃態物質從熔融狀態到固體狀態是在較寬溫度範圍內完成的,隨著溫度逐漸降低,玻璃熔體黏度逐漸增大,最後形成固態玻璃,但是過程中沒有新相形成。相反玻璃加熱變為熔體的過程也是漸變的。
所以,從製備過程上來看,玻璃其實是一種固體到液體的中間過程,這種狀態稱為流體。
物質吶,其實不只是分固液氣三種狀態,還有什麼等離子態啊。
而液體跟氣體,可以統稱為流體,是由大量的、不斷地作熱運動而且無固定平衡位置的分子構成的,當作用力停止作用,固體可以恢復原來的形狀,流體只能夠停止變形,而不能返回原來的位置。
有的人可能要問了,玻璃不會流動啊,為什麼說是流體。那就要考慮熱力學跟動力學兩個方面的問題了。
什麼是熱力學?通俗的講就是這個反應能不能進行,理論上可不可行。
動力學呢,就是說這個反應過程有多快,速度怎麼樣。
舉個簡單的例子吧,鑽石在熱力學上是趨向於往石墨轉化的,但是從動力學來看,如果放在常溫常壓下,鑽石十分穩定,幾百年幾千年也變不過去,這也說明了那句廣告語是錯的,「鑽石恆久遠,一顆永流傳」,從科學的角度來講,傳不了永遠。
再說回到玻璃的性質,玻璃從理論上是會慢慢流動的,只不過流動速度較慢,就跟那個著名的瀝青實驗一樣。
怎麼證明呢?如果家裡有老房子,有老一點的玻璃窗,能很明顯發現玻璃窗上面比下面窄,那就是因為它由於重力的原因往下流動了。
說不定現在有的玻璃可以做到完全剛性了呢。
固體:有位置序,有定域性
液體:無位置序,無定域性玻璃:無位置序,有定域性補充一條液晶:有取向序,無定域性各位在討論時,並沒有分清楚一個概念:固體和晶體的區別。結論:生活中常見的玻璃是固體,但不是晶體。(高票答主的回答,說的那麼多,並沒有分清固體和晶體。)固體是物質的一種聚集狀態。與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀、質地比較堅硬。而晶體則要求有固定的原子排布,長程有序,這點玻璃不滿足,他的原子排布更接近液體的狀態。
只需要理解好高分子的玻璃化轉變溫度,熔點,黏流溫度與傳統材料的熔點之間的區別就能很好的理解這個問題。玻璃應該是一種過冷的液體,粘度很大,流動所需時間太長而在人生活的尺度上不能觀察到。
香蕉到底是固體還是液體?人是固體還是液體?貓是固體還是液體?紅燒肉是固體還是液體?pm2.5是固體還是液體?shit是固體還是液體?
題主請不要搞混固體和晶體的概念。固體液體氣體等離子是物態概念,晶體非晶體是按照分子的排列是否長程有序判定的。物態的概念其實至少在我們材料領域意義不是很大。(我說的是這種很模糊的界定)玻璃絕對是固體,同時它是非長程有序的,所以它是非晶態的固體。
據說有人觀察過幾百年前的教堂,那些豎著的玻璃,底部比頂端稍厚一些
可以設計一個實驗來考察它到底是液體還是固體
把玻璃放在漏斗里,然後天天蹲在實驗室看它會不會漸漸滴下來
加油吧,你會得諾貝爾………獎的
像玻璃這樣的物質叫做非晶體,無固定熔點,分子之間也是像液體一樣不規則排列。隨溫度的升高,分子能量變大,就會出現流動狀態。在百度百科上,物體狀態詞條里,「嚴格地說,物理上的固態應當指『結晶態』」,「液體有流動性,把它放在什麼形狀的容器中它就有什麼形狀。」顯然兩者都不符合。個人認為應叫做非晶態。非晶態固體與液態一樣具有近程有序而遠程無序的結構特徵。在百度百科詞條中,非晶態詞條解釋為:非晶態固體宏觀上表現為各向同性,熔解時無明顯的熔點,只是隨溫度的升高而逐漸軟化,粘滯性減小,並逐漸過渡到液態。非晶態固體又稱玻璃態,可看成是粘滯性很大的過冷液體。
參考資料非晶態百度百科https://wapbaike.baidu.com/item/%E9%9D%9E%E6%99%B6%E6%80%81/7763860?fr=aladdin物體狀態百度百科https://wapbaike.baidu.com/item/%E7%89%A9%E4%BD%93%E7%8A%B6%E6%80%81/9926325?fr=aladdin我認為討論這樣的問題毫無意義。能問出這樣的問題說明已經對問題答案有了大致了解。宏觀上看,是固體。微觀上看,更像液體。何必非要糾結它是固體還是液體。
從宏觀角度看,玻璃具有形狀和硬度,這是固體物質的一般屬性。但是,從微觀角度來看,玻璃內部的原子排列卻是無序的,這個跟液體的的屬性相一致。也就是說,玻璃表面上是一種固體物質,實際上兼具固體和液體的屬性。
有專家認為,自然界中的固體物質,按照其微觀結構的特點,可大致分為兩類:一類為晶態固體,其構成粒子排列整齊有序;另一類為非晶態固體,其構成粒子排列混亂無序。按照這個邏輯,玻璃就是一種典型的非晶態固體。
近日,中國科學院物理研究所汪衛華院士在接受科技日報記者採訪時解釋,實際上,玻璃是原子運動很慢的液體。只是玻璃裡面的原子移動極其緩慢,要比「常規」液體中原子運動慢20-30個量級。就如現實生活中的火箭和蝸牛,「常規」液體的原子運動比火箭還要快,而玻璃中的原子運動則比蝸牛還要慢。
此外,美國科學家菲利普·吉布斯在《玻璃是固體還是液體?》一文中也指出,從分子動力學和熱力學的角度來說,玻璃可以看成是高黏度的液體,是無定形固體,或是既不是液體也不是固體的另一態。
液體。
不請自來。上材料科學基礎(余永寧第二版)這門課的時候老師專門講過玻璃,裡面有詳細的介紹,很專業也很準確。有興趣可以去看!
但是這一定不是你們想得到的答案。於是我想到了一個很好的例子來描述我所理解的玻璃。
––––––––––––正文–––––––––––如其他回答者所說,玻璃屬於非晶體,確切的說玻璃不是一種物質,而是一種狀態,一種急冷得到的狀態。怎麼理解呢,想想你軍訓的時候,在操場上(彼此距離不過大),自由活動時,所有人如一盤散沙,悠哉悠哉,這個狀態,就是液態。如果所有人歸位對齊站好需要五分鐘,那麼在集合命令(降溫加壓)下達五分鐘後,所有人整齊劃一,就達到了固態。但是教官比較二逼,下達集合命令三分鐘後就吹哨,不管你對沒對齊都不能動了,那麼所有人會處於一種,有序但不整齊的狀態,這個就是所謂的玻璃態。我理解的差不多就這樣。我有個問題,如果玻璃是液體,那麼降溫到多少度才能變成固體呢?
很難這麼劃分,現在很熱點的一個問題就是 glass transition,看過一些文章,基本沒有太突破性的進展
我覺得固體、液體和氣體是物質在不同條件下呈現的一種狀態吧,要說它是固態還是液態那要看是在什麼條件下吧,比如溫度、壓強等。當然,或許是我才疏學淺,不是物理專業的,物理知識僅限於高考+常識
嚴格來說,是液體。只有晶體是固體,其他都是液體。題主想問的大概是中世紀教堂玻璃上薄下厚的原因吧,記得果殼闢謠過,是製作工藝的問題還是有意為之來著←_←
推薦閱讀:
※電話里的嘟嘟聲的頻率是多少? 撥號時各個數字的聲音的頻率是多少?
※沙漏下落時是勻速的,還是先慢後快,還是先快後慢?
※如何理解玻璃相變?
※超低溫的測量方法是什麼?
※電梯突然掉落,人在電梯落地前突然跳起,是否能抵消部分傷害?