Ve studiích týkajících se fázových změn látek vidíme, že je možné tuto změnu vyvolat dodáním nebo odebráním tepelné energie. Nejjednoduššími příklady tohoto výskytu jsou změny stavu z pevného na kapalný, z kapalného na plynný nebo naopak. Například pokud zahřátíme kus ledu, tj. Pokud mu dáme teplo, uvidíme, že se roztaví (nebo roztaje).
Můžeme to tedy říci změna stavu jedná se o vnitřní reorganizaci atomů (nebo molekul) látky, která způsobuje významné změny jejích vlastností.
Křivky topení a chlazení: co se stane během fázového přechodu.
Křivky vytápění nebo chlazení ukazují změnu teploty v průběhu času, jak objekt ztrácí nebo získává energii.
Uvažujme o množství 1 kg ledu s počáteční teplotou -20 ° C (bod A na obrázku výše) a který přijímá konstantní rychlost tepla 1000 wattů, tj. 1000 J / s.
Po obdržení této energie molekuly vody, které jsou uspořádány jako pevná látka, začnou oscilovat každý rychlejší, což způsobuje lineární nárůst teploty, který je určen rovnicí: Q = m.c.Δt.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
K tomu dochází, dokud led nedosáhne teploty 0 ° C, bodu B na grafu, kdy oscilace molekul je taková, že se mezi nimi začnou rozpadat vazby. V tomto bodě se led začíná tát a veškerá dodávaná energie se používá k rozbití vazeb, které drží strukturu pevnou.
Z tohoto důvodu zůstává teplota konstantní, dokud se nerozpustí veškerý led, přestože je energie dodávána nepřetržitě. Energii dodávanou během přechodu lze získat z výrazu Q = m. L.
Od okamžiku, kdy se led úplně roztaví (bod C), se teplota vody neustále zvyšuje. Jeho molekuly vibrují rychleji, dokud nedosáhnou teploty varu (bod D).
Teplo přijaté od tohoto okamžiku se použije k odpaření vody, která zůstává na konstantní teplotě, dokud se kapalina zcela neodpaří (bod E). Veškerá energie přijatá od tohoto bodu bude použita k ohřevu páry.
Konstrukce grafů tohoto typu z experimentálních dat umožňuje přesně určit teploty přechodu a hodnoty měrného tepla a latentního tepla.
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Křivky vytápění a chlazení"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
