Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Τα κράτη της ύλης
- Αλλαγές φάσεων μεταξύ των κρατών της ύλης
- Αιφνίδιες μεταβολές θερμοκρασίας και καταστάσεις φάσης
- Επιδράσεις θερμοκρασίας στη φάση
Η ύλη μπορεί να υπάρχει σε στερεή, υγρή ή αέρια κατάσταση και η κατάσταση στην οποία βρίσκεται μια ουσία μπορεί να προσδιοριστεί σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία της. Όταν ένα συγκεκριμένο κατώτατο όριο θερμοκρασίας είναι μοναδικό για κάθε ουσία στο σύμπαν διασχίζεται, θα προκύψει μια αλλαγή φάσης, αλλάζοντας την κατάσταση της ύλης. Υπό συνθήκες σταθερής θερμοκρασίας πίεσης είναι ο πρωταρχικός προσδιοριστής μιας φάσης ουσιών. Η διαφορά στις θερμοκρασίες και στις φάσεις των διαφόρων ειδών ύλης επιτρέπει τη λειτουργία των μηχανών θερμότητας και των ψυγείων.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η θερμοκρασία έχει άμεση επίδραση στο εάν μια ουσία υπάρχει ως στερεό, υγρό ή αέριο. Γενικά, η αύξηση της θερμοκρασίας μετατρέπει τα στερεά σε υγρά και υγρά σε αέρια. μειώνοντας το μετατρέπει τα αέρια σε υγρά και υγρά σε στερεά.
Τα κράτη της ύλης
Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η μοριακή κίνηση μειώνεται και οι ουσίες έχουν λιγότερη εσωτερική ενέργεια. Τα άτομα θα εγκατασταθούν σε καταστάσεις χαμηλής ενέργειας σε σχέση με το ένα το άλλο και θα κινηθούν πολύ λίγο, κάτι που είναι χαρακτηριστικό της στερεάς ύλης. Καθώς αυξάνονται οι θερμοκρασίες, εφαρμόζεται επιπλέον ενέργεια θερμότητας στα συστατικά μέρη ενός στερεού, γεγονός που προκαλεί πρόσθετη μοριακή κίνηση. Τα μόρια αρχίζουν να πιέζουν το ένα το άλλο και ο συνολικός όγκος μιας ουσίας αυξάνεται. Σε αυτό το σημείο, το θέμα έχει εισέλθει στην υγρή κατάσταση. Μια αέρια κατάσταση υπάρχει όταν τα μόρια έχουν απορροφήσει τόση ποσότητα θερμικής ενέργειας λόγω των αυξημένων θερμοκρασιών που είναι ελεύθερα να κινούνται το ένα πάνω στο άλλο σε υψηλές ταχύτητες.
Αλλαγές φάσεων μεταξύ των κρατών της ύλης
Το σημείο στο οποίο το υλικό που υποβάλλεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία κάτω από συνθήκες σταθερής πίεσης αρχίζει να αλλάζει η φάση του, ονομάζεται όριο αλλαγής φάσης. Σε αυτή τη θερμοκρασία, κάθε κομμάτι της ουσίας που εκτίθεται στη θερμότητα θα αλλάξει την κατάσταση της. Μια μετατόπιση από ένα στερεό σε ένα υγρό συμβαίνει στο σημείο τήξης και η μετάβαση από ένα υγρό σε ένα αέριο λαμβάνει χώρα στο σημείο ζέσεως. Αντίθετα, η στιγμή της αλλαγής από ένα αέριο σε ένα υγρό είναι το σημείο συμπύκνωσης και η μετατόπιση από ένα υγρό σε ένα στερεό λαμβάνει χώρα στο σημείο πήξης.
Αιφνίδιες μεταβολές θερμοκρασίας και καταστάσεις φάσης
Μια ουσία μπορεί να υποστεί αλλαγή φάσης από ένα στερεό σε ένα αέριο ή από ένα αέριο σε ένα στερεό εάν η θερμοκρασία στην οποία εκτίθεται μεταβάλλεται πολύ γρήγορα. Εάν η θερμοκρασία γύρω από ένα στερεό αυξάνεται πολύ γρήγορα, μπορεί να εξάγει ή να αλλάξει φάση από ένα στερεό σε ένα αέριο χωρίς να υπάρχει ως υγρό. Στην αντίθετη κατεύθυνση, ένα αέριο που ξαφνικά υπερψύχεται μπορεί να υποβληθεί σε πλήρη εναπόθεση.
Επιδράσεις θερμοκρασίας στη φάση
Εάν η πίεση είναι σταθερή, η κατάσταση μιας ουσίας εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τη θερμοκρασία στην οποία εκτίθεται. Για το λόγο αυτό, ο πάγος λιώνει εάν αφαιρεθεί από έναν καταψύκτη και το νερό βράζει από ένα δοχείο αν παραμείνει σε πολύ υψηλή θερμοκρασία για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Η θερμοκρασία είναι απλώς μια μέτρηση της ποσότητας της θερμικής ενέργειας που υπάρχει στο περιβάλλον. Όταν μια ουσία τοποθετείται σε περιβάλλον διαφορετικής θερμοκρασίας, ανταλλάσσεται θερμότητα μεταξύ της ουσίας και του περιβάλλοντος, προκαλώντας την επίτευξη μιας θερμοκρασίας ισορροπίας. Έτσι, όταν ένα παγάκι εκτίθεται σε θερμότητα, τα μόρια του νερού απορροφούν θερμότητα από την ατμόσφαιρα και αρχίζουν να κινούνται πιο δυναμικά, προκαλώντας την τήξη του πάγου νερού σε υγρό νερό.