במחקרים הקשורים לשינויים פאזה של חומרים אנו רואים כי ניתן לחולל שינוי זה באמצעות אספקה או משיכה של אנרגיה תרמית. הדוגמאות הפשוטות ביותר להתרחשות זו הן שינויים במצב ממוצק לנוזל, מנוזל לגז, או להיפך. לדוגמא, אם נחמם חתיכת קרח, כלומר אם נותנים לה חום, נראה שהיא נמסה (או נמסה).
לכן, אנו יכולים לומר זאת שינוי מדינה זהו ארגון מחדש פנימי של האטומים (או המולקולות) של חומר, הגורם לשינויים משמעותיים בתכונותיו.
עקומות חימום וקירור: מה קורה במהלך מעבר פאזה.
עקומות חימום או קירור מראות את השינוי בטמפרטורה לאורך זמן כאשר האובייקט מאבד או צובר אנרגיה.
בואו ניקח בחשבון כמות של 1 ק"ג קרח עם טמפרטורה ראשונית של -20 מעלות צלזיוס (נקודה A באיור לעיל) ואשר מקבל קצב חום קבוע של 1000 וואט, כלומר 1000 J / s.
עם קבלת האנרגיה הזו, מולקולות המים שמסודרות כמוצק מתחילות להתנודד כל אחת מהן במהירות, מה שגורם לעלייה לינארית בטמפרטורה, הנקבעת על ידי המשוואה: Q = m.c.Δt.
זה קורה עד לרגע בו הקרח מגיע לטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס, נקודה B בגרף, כאשר התנודה של המולקולות היא כזו שהקשרים ביניהן מתחילים להישבר. בשלב זה, הקרח מתחיל להמיס וכל האנרגיה המסופקת משמשת לשבירת הקשרים המחזיקים את המבנה מוצק.
מסיבה זו, הטמפרטורה נשארת קבועה עד שכל הקרח נמס, למרות שמספקים אנרגיה ברציפות. את האנרגיה המסופקת במהלך המעבר ניתן לקבל מהביטוי Q = m. ל.
מרגע שהקרח נמס לחלוטין (נקודה C), טמפרטורת המים עולה כל הזמן. המולקולות שלה רוטטות מהר יותר עד שהן מגיעות לטמפרטורת הרתיחה (נקודה D).
החום המתקבל מאותו הרגע ישמש לאידוי המים שנשארים בטמפרטורה קבועה עד שהנוזל מתאדה לחלוטין (נקודה E). כל האנרגיה המתקבלת מאותה נקודה תשמש לחימום האדים.
בניית גרפים מסוג זה, מנתונים ניסיוניים, מאפשרת לקבוע במדויק את טמפרטורות המעבר ואת ערכי החום הספציפי והחום הסמוי.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm
