相転移における省エネ。 相転移

相転移プロセス、つまり物質の相変化を研究するとき、これが起こるためには、問題の物質から熱を供給または除去する必要があることがわかります。 私たちの日常生活では、物干しに敷かれた衣服や、環境にさらされたときに溶ける角氷から蒸発する水の相変化を観察することができます。

次に、相転移を物質の分子の内部再編成として定義し、その特性に大きな変化をもたらすことができます。 相転移についての想起のレベルでは、次のことがあります。

気体から液体へ→凝縮
液体から気体へ→気化
液体から固体→凝固
固体から液体→溶融
固体から気体→昇華
気体から固体→昇華

閉鎖系で行われる物理的プロセスは、システムの総エネルギーを節約することがわかりました。 溶融や蒸発などの相転移プロセスでは、システムに熱が供給されていても温度は一定に保たれます。 このエネルギーがどこに向かっているのかを理解するために、顕微鏡で何が起こっているのかを見てみましょう。

物質の各粒子の位置エネルギーを、その位置に配置するために必要なエネルギーとして関連付けることができます。 それらの内部配置を変更したい場合は、パーティクルに対して何らかの作業を行う必要があります。 したがって、位置エネルギーを物質の原子や分子の配置と関連付けることができます。

熱が供給されると、原子や分子はより激しく振動する傾向があり、粒子の平均運動エネルギーの尺度である温度が上昇します。 融合または気化の過程で、温度は一定のままですが、原子と分子の配置が変更されます。

それぞれの位置エネルギーは変化し、この位置エネルギーの変化は、物質から放出または奪われる熱です。

単位質量あたりに費やされるエネルギーの尺度は、融解または気化の潜熱です。 潜熱が大きいほど、その物質の原子または分子配列の変更による位置エネルギーの変動が大きくなります。

このようにして、総エネルギーは相転移プロセスで節約されます。 供給または回収されたエネルギーは、運動エネルギーまたは位置エネルギー(原子の内部再配列)に変換されます。


ドミティアーノ・マルケス
物理学を卒業

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm

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