Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- State of Matter
- Modificări de fază între statele de materie
- Schimbări bruște de temperatură și stări de fază
- Efecte de temperatură asupra fazei
Materia poate exista într-o stare solidă, lichidă sau gazoasă, iar starea în care se află o substanță poate fi determinată în mare măsură de temperatura sa. Când un anumit prag de temperatură unic pentru fiecare substanță din univers este trecut, va rezulta o schimbare de fază, schimbând starea materiei. În condiții de presiune constantă temperatura este determinantul primar al unei faze de substanțe. Diferențialul de temperaturi și fazele diferitelor tipuri de materie permite funcționarea motoarelor termice și a frigiderelor.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Temperatura are un efect direct asupra existenței unei substanțe sub formă de solid, lichid sau gaz. În general, creșterea temperaturii transformă solidele în lichide și lichide în gaze; reducerea transformă gazele în lichide și lichide în solide.
State of Matter
La temperaturi scăzute, mișcarea moleculară scade, iar substanțele au o energie internă mai mică. Atomii se vor stabili în stări cu energie scăzută unul față de celălalt și se vor mișca foarte puțin, ceea ce este caracteristic materiei solide. Pe măsură ce temperaturile cresc, se adaugă energie termică suplimentară pe părțile componente ale unui solid, ceea ce provoacă mișcare moleculară suplimentară. Moleculele încep să se împingă unul împotriva celuilalt și volumul total al unei substanțe crește. În acest moment, problema a intrat în stare lichidă. Există o stare gazoasă atunci când moleculele au absorbit atât de multă energie termică datorită temperaturilor crescute încât sunt libere să se miște una peste alta la viteze mari.
Modificări de fază între statele de materie
Punctul la care materia supusă unei anumite temperaturi în condiții de presiune constantă începe să-și schimbe faza se numește prag de schimbare de fază. La această temperatură, fiecare bit din substanța expusă la căldură își va schimba starea. O schimbare de la un solid la un lichid are loc în punctul de topire, iar trecerea de la un lichid la un gaz are loc în punctul de fierbere. În schimb, momentul schimbării de la un gaz la un lichid este punctul de condensare și trecerea de la un lichid la un solid are loc în punctul de îngheț.
Schimbări bruște de temperatură și stări de fază
O substanță poate suferi o schimbare de fază de la un solid la un gaz sau de la un gaz la un solid dacă temperatura la care este expusă este schimbată foarte repede. Dacă temperatura din jurul unui solid este ridicată foarte repede, se poate sublima sau se poate schimba faza de la un solid la un gaz fără a exista ca lichid. În direcția opusă, un gaz care este brusc supracoperit poate suferi o depunere completă.
Efecte de temperatură asupra fazei
Dacă presiunea este constantă, starea unei substanțe va depinde în totalitate de temperatura la care este expusă. Din acest motiv, gheața se topește dacă este scoasă dintr-un congelator și apa fierbe dintr-un vas dacă este lăsată la o temperatură prea ridicată prea mult timp. Temperatura este doar o măsurare a cantității de energie termică prezentă în împrejurimi. Atunci când o substanță este plasată în împrejurimi cu o temperatură diferită, se schimbă căldură între substanță și împrejurimi, ceea ce determină ambele atingerea unei temperaturi de echilibru. Așadar, atunci când un cub de gheață este expus căldurii, moleculele sale de apă absorb energia termică din atmosfera din jur și încep să se miște mai energic, provocând gheața de apă să se topească în apă lichidă.