Kann Plasma wieder gasförmig, fest oder flüssig werden?

Manchmal wird ein Plasma als vierter Materiezustand bezeichnet, in dem Sinne, dass man, um von der Gasphase in die Plasmaphase zu gelangen, genügend Energie bereitstellen muss, um die Atome/Moleküle des Gases zu ionisieren; Diese Energie kann als "latente Wärme" angesehen werden, die Sie für den Phasenübergang benötigen.

Dies ist jedoch keine zufriedenstellende Art, sich ein Plasma vorzustellen. Zum Beispiel haben die Plasmen, die durch Hochleistungs-Laser-Materie-Wechselwirkung erzeugt werden (als Referenz ist dies ein sehr gutes Buch von P. Gibbon), Zahlendichten in der Größenordnung von$10^{23} cm^{-3}$, also gut im Festkörperdichteregime. Wie auch immer, bei noch höheren Dichten (und sehr hohen Temperaturen) kann ein Plasma (zum Beispiel das Sonnenplasma) dynamische Eigenschaften haben, die denen einer Flüssigkeit sehr ähnlich sind, in dem Sinne, dass eine strömungsmechanische Beschreibung (oder MHD , wenn das Plasma magnetisiert ist) fängt seine Dynamik ein.

Aus Neugierde gibt es sogar Studien zu "ultrakalten Plasmen", die sehr bemerkenswerte Eigenschaften haben, wie die Tatsache, dass sie, wenn sie sich beim Abkühlen ausdehnen, kristallisieren und geordnete Strukturen bilden können, die Coulomb-Kristalle genannt werden (Sie können hier nachsehen, ob Sie bin gespannt). Ein solcher Phasenübergang vom Plasma zum Festkörper ist ein noch höherer Schritt als die Sublimation!

Aus ernährungsphysiologischer Sicht, wenn Sie bedenken, dass ein Löffel eines Neutronensternkerns massiver ist als die gesamte Erde, werden Sie meiner Meinung nach einige Milliarden Jahre Fitness benötigen, um Ihre Silhouette wieder herzustellen!

Nehmen wir ein ideales Gas an,$PV=nRT$, dann, wenn wir es schaffen, die Sonne auf einem konstanten Druck zu halten und irgendwie ihr Volumen zu verringern, nimmt zwangsläufig auch ihre Temperatur ab. Somit wäre es physikalisch möglich, die Temperatur so weit zu senken, dass es wieder ionisiert, um ein Gas zu bilden.

Dies würde uns jedoch sicherlich alle töten , da es keine Wärme für unseren winzigen Planeten geben würde.

Letztes Jahr starb ein britisches Mädchen fast , nachdem es flüssigen Stickstoff (flüssig bei 77 K) getrunken hatte, aufgrund eines perforierten Magens. Das Trinken von flüssigem Wasserstoff (flüssig bei etwa 20 K) wäre schlimmer und würde wahrscheinlich zu Ihrem Tod führen.

In einem Plasma ist es schwierig, den Zustand als fest, flüssig oder gasförmig zu spezifizieren, aber eine gute Möglichkeit, darüber nachzudenken, besteht darin, zu fragen, was die Wechselwirkungen im Plasma antreibt. In der Literatur wird häufig der Plasmakopplungsparameter zitiert$\Gamma=Z^2 e^2/(k_b T a)$wobei a proportional zu ist$(number \ density)^{-1/3}$, T ist die Temperatur und Z ist die Ladungszahl. Dies kann man sich grob als das Verhältnis von kinetischer zu potentieller Energie der Teilchen im Plasma vorstellen.$\Gamma$< 1 wird allgemein als "klassisches Plasma" angesehen, aber z$\Gamma$> 1 beginnen Sie, ein gewisses "flüssigkeitsähnliches" Verhalten (dh Korrelationen) zu sehen, und für sehr große Kopplungsparameter$\gamma >$~$175$die Ionen bilden die oben erwähnten Coulomb-Kristalle, während sich die Elektronen klassisch verhalten. Die Sache, die man mitnehmen sollte, ist, dass die Stärke der Partikelwechselwirkung bestimmt, ob das Verhalten eines Plasmas Ähnlichkeiten mit Feststoffen oder Flüssigkeiten aufweisen kann oder nicht.

Wenn wir die Sonne deionisieren, würde sie sich aufgrund der enormen Schwerkraft aufgrund der Masse zu einem älteren Stern reionisieren. Wir können nur seine Fusion in einigen Teilen stoppen und sie entfernen, was uns gasförmigen Wasserstoff geben würde, den wir bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur verflüssigen müssen

Ich möchte Ihnen vorschlagen, die Definition von Plasma zu überprüfen. Tatsächlich gibt es keine klare Abgrenzung zwischen Plasma und allgemeinem Material. Wenn der Ionisationsparameter wie die Debye-Länge nicht nennenswert ist oder die typische Frequenz in Ihrem Fall vernachlässigbar ist, ist das Plasma kein Plasma mehr. In der Sonne kann man es natürlich entionisieren und zerfällt mit der Zeit und findet schließlich sein Ende, wenn der Strahlungsdruck die Schwerkraft nicht mehr ausgleichen kann. In Anbetracht dessen, dass der Unterschied zwischen fest und flüssig die Struktur von Molekülen oder Kristallen ist, wird die Sonne zu diesem bestimmten Zeitpunkt zu einer "festen Kugel", natürlich mit einer bemerkenswerten Dichte.

Obwohl ich kein Physiker bin, verstehe ich, dass Plasma sich in Gas verwandeln kann (Rekombination) und Gas sich in Plasma verwandeln kann (Ionisation), aber dass keine anderen physikalischen Phasenänderungen auftreten können.

Du würdest sofort sterben. Die Temperatur von flüssigem Helium und flüssigem Wasserstoff würde Ihren Mund, Ihren Hals, Ihr Verdauungssystem und Ihre Organe, mit denen Sie Kontakt hatten, gefrieren lassen. Übrigens, Sie werden explodieren, nachdem Sie Suns Gas getrunken haben.

Ich habe eine ähnliche Frage gestellt. Die Antwort von ehrliche_vivere war teilweise, aber hier geht es um Fleisch und Kartoffeln: ... "Der Begriff für den direkten Übergang von fest zu Plasma ist Ablation und / oder Spallation mit Ionisierung" ...

Plasma kann in Gas umgewandelt werden, denn wenn ein Stern stirbt, explodiert er normalerweise und verwandelt sich dann in Gas. Plasma kann also im Grunde nur dann in Gas umgewandelt werden, wenn es super erhitzt oder super kalt wird