Kui uurime faasisiirdeprotsesse, see tähendab aine faasimuutusi, näeme, et selle juhtumiseks on vaja kõnealusest ainest varustada või eemaldada soojust. Igapäevases elus võime jälgida vee faasimuutust, mis aurustub pesunöörile asetatud rõivast või keskkonnale sulades jääkuubikust.
Seejärel saame faasisiirde määratleda kui aine molekulide sisemist ümberkorraldust, põhjustades olulisi muutusi selle omadustes. Faasisiirete tagasikutsumise tasemel on meil:
gaas vedelaks → kondenseerumine
vedelik gaasiks → aurustamine
vedelik tahkeks → tahkuma
tahke kuni vedel → sulama
tahkis kuni gaas → sublimatsioon
gaas tahkeks → sublimatsioon
Oleme näinud, et suletud süsteemides toimuvad füüsikalised protsessid säilitavad süsteemi koguenergia. Faasisiirdeprotsessides, nagu sulamine ja aurustamine, jääb temperatuur konstantseks, isegi kui süsteemi tarnitakse soojust. Et mõista, kuhu see energia läheb, vaatame mikroskoopiliselt toimuvat.
Võime seostada iga aineosakese jaoks potentsiaalse energia kui energia, mis on vajalik selle sellesse asendisse viimiseks. Kui tahame muuta nende sisemist paigutust, peame osakestega mingisugust tööd tegema. Seetõttu võime potentsiaalse energia seostada aine aatomite ja molekulide paigutusega.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Soojuse tarnimisel kipuvad aatomid ja molekulid intensiivsemalt vibreerima, tõstes temperatuuri, mis on osakeste keskmise kineetilise energia näitaja. Sulandumise või aurustamise käigus püsib temperatuur konstantsena, kuid aatomite ja molekulide paigutus muutub.
Igaühe potentsiaalne energia muutub ja selle potentsiaalse energia variatsiooniks on aine loovutatud või ära võetud soojus.
Kulutatud energia mõõtühik massiühiku kohta on varjatud sulamis- või aurumissoojus. Mida suurem on varjatud soojus, seda suurem on potentsiaalse energia varieerumine selle aine aatomi või molekulaarse paigutuse muutmise tõttu.
Sel viisil säästetakse faasisiirdeprotsessides koguenergiat. Varustatud või väljavõetud energia muundatakse kineetiliseks energiaks või potentsiaalseks energiaks (aatomite sisemine ümberkorraldus).
Autor Domitiano Marques
Lõpetanud füüsika
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Energiasääst faasisiiretes"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
