Cietviela: Viens no pamata agregātstāvokļiem

Jau kopš civilizācijas aizsākumiem no cietvielām izgatavo visus sadzīvē lietotos priekšmetus un darbarīkus. Šodien daudzas cietvielas ar vajadzīgajām īpašībām veido arī mākslīgi. Cietvielu pētniecība ir izveidojusies par plašu un patstāvīgu zinātni — cietvielu fiziku.

Cietvielām ir noteikta forma un tās telpā aizņem vietu jeb tilpumu. Tajās starp atomiem darbojas stipri spēki (stiprāki kā šķidrumos un gāzēs), kuri notur daļiņas tuvu citu citai. Cietvielām ir noteikta robežvirsma, kas tās atdala no apkārtnes un veido vielas formu. Cietu ķermeni var raksturot ar formu, izmēriem, tilpumu, masu u.c. raksturlielumiem.

 

Cietvielas iedala:

• kristāliskās vielas
• amorfās vielas

Kristāliskās vielas

Kristāliskajām vielām atomi vai molekulas ir sakārtotas regulārā struktūrā — kristālrežģī. No šīm vielām veidotiem ķermeņiem parasti ir daudzskaldņa forma ar labi saskatāmām skaldnēm. Kristāliskas vielas ir visi metāli, vārāmais sāls, cukurs, kā arī daudzi minerāli, kuri ietilpst iežos. Piemēram, granīta laukakmeņos var saskatīt dažāda lieluma kvarca kristālus.

Amorfas vielas

Amorfām vielām nav noteiktas struktūras — to molekulas ir izvietotas haotiski — kā pagadās. Amorfas vielas ir stikls, parafīns, vasks, piķis, sveķi, dzintars, dažādas plastmasas. Amorfām vielām daudzas īpašības ir tādas pašas kā šķidrumam. Piemēram, siltā vietā nolikts piķa gabals lēnām saplacinās un izplūst.

Cietība ir vielas spēja pretoties kāda cita ķermeņa iedarbībai. Vielas cietību noskaidro, iespiežot tajā vai ieskrāpējot to ar kādu citu vielu.

Par piemēru ņemsim ābolu, koka skaidu, svina gabaliņu, skārda loksnīti, stikla lausku un mēģināsim tos sagriezt ar kabatas naža tērauda asmeni. Ābolu un koku griezt ir viegli, svinu — jau grūtāk, dzelzi izdodas tikai ieskrambāt, bet stiklu saskrāpēt ir tikpat kā neiespējami. Vielas, no kurām sastāv šie dažādie priekšmeti, atšķiras pēc cietības.

Ja divas cietas vielas salīdzina pēc cietības, tad par cietāku uzskata to, ar kuru var saskrāpēt otru vielu.

Izturība ir cietas vielas spēja pretoties sagrūšanai.

Cietvielas ar lielu izturību izmanto mašīnbūvē, celtniecībā un citur, veidojot konstrukcijas, kurām jāiztur noteikta slodze.

Katram materiālam ir sava izturības robeža, kuru pārsniedzot materiāls sabrūk — satrūkst, saplīst. Turklāt svarīgs ir arī slogošanas veids. Vieni materiāli ir izturīgi, ja tos stiepj, bet nepieļauj, ka tos pārāk daudz liec.

Ja materiāls sabrūk jau ļoti niecīgas deformācijas dēļ, tad tas ir trausls. Tāds, piemēram, ir stikls. Katram zināms, ka stikla rūti gandrīz nemaz nedrīkst liekt. Šādas deformācijas parastais logu stikls neiztur. Trausla ir keramika — apdedzināti māla trauki, kā arī daudzas kristāliskas vielas.

• Deformācija

•   Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Cietviela.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)