في الدراسات المتعلقة بالتغيرات الطورية للمواد ، نرى أنه من الممكن إحداث هذا التغيير من خلال توفير أو سحب الطاقة الحرارية. أبسط الأمثلة على هذا الحدوث هي التغيرات في الحالة من صلب إلى سائل ، ومن سائل إلى غاز ، أو العكس. على سبيل المثال ، إذا قمنا بتسخين قطعة من الثلج ، أي إذا أعطيناها الحرارة ، فسنرى أنها تذوب (أو تذوب).
لذلك ، يمكننا أن نقول ذلك تغيير الدولة إنها إعادة تنظيم داخلي لذرات (أو جزيئات) مادة ما ، مما يتسبب في تغيرات كبيرة في خصائصها.
منحنيات التدفئة والتبريد: ماذا يحدث خلال المرحلة الانتقالية.
توضح منحنيات التسخين أو التبريد التغير في درجة الحرارة بمرور الوقت حيث يفقد الجسم الطاقة أو يكتسبها.
لنفكر في كمية 1 كجم من الثلج بدرجة حرارة أولية تبلغ -20 درجة مئوية (النقطة أ في الشكل أعلاه) والتي تتلقى معدل حرارة ثابتًا قدره 1000 واط ، أي 1000 J / s.
عند تلقي هذه الطاقة ، تبدأ جزيئات الماء المرتبة على أنها مادة صلبة في التأرجح لكل منها بسرعة ، مما يتسبب في زيادة خطية في درجة الحرارة ، والتي تحددها المعادلة: Q = m.c.Δt.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
يحدث هذا حتى اللحظة التي يصل فيها الجليد إلى درجة حرارة 0 درجة مئوية ، النقطة B على الرسم البياني ، عندما يتأرجح تذبذب الجزيئات بحيث تبدأ الروابط بينها في الانكسار. عند هذه النقطة ، يبدأ الجليد في الذوبان ويتم استخدام كل الطاقة التي يتم توفيرها لكسر الروابط التي تجعل الهيكل صلبًا.
لهذا السبب ، تظل درجة الحرارة ثابتة حتى يذوب كل الجليد ، على الرغم من توفير الطاقة باستمرار. يمكن الحصول على الطاقة التي يتم توفيرها أثناء الانتقال من التعبير Q = m. ل.
من اللحظة التي يذوب فيها الجليد تمامًا (النقطة C) ، ترتفع درجة حرارة الماء باستمرار. تهتز جزيئاتها بشكل أسرع حتى تصل إلى درجة حرارة الغليان (النقطة D).
سيتم استخدام الحرارة المتلقاة من تلك اللحظة فصاعدًا لتبخير الماء ، والذي يظل عند درجة حرارة ثابتة حتى يتبخر السائل تمامًا (النقطة E). سيتم استخدام كل الطاقة المستلمة من تلك النقطة لتسخين البخار.
إن إنشاء الرسوم البيانية من هذا النوع ، من البيانات التجريبية ، يجعل من الممكن تحديد درجات حرارة الانتقال بدقة وقيم الحرارة المحددة والحرارة الكامنة.
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
سيلفا ، دوميتيانو كوريا ماركيز دا. "منحنيات التدفئة والتبريد" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.
