Tiriant fazių perėjimo procesus, tai yra medžiagos fazinius pokyčius, matome, kad tam įvykti būtina tiekti arba pašalinti šilumą iš nagrinėjamos medžiagos. Kasdieniniame gyvenime galime pastebėti vandens fazės pokytį, kuris išgaruoja iš drabužių, padėtų ant skalbinių virvės, arba iš ledo kubelio, tirpstančio veikiant aplinkai.
Tada fazinį perėjimą galime apibrėžti kaip vidinį medžiagos molekulių pertvarkymą, sukeliantį reikšmingus jos savybių pokyčius. Prisiminimo apie fazių perėjimus lygiu turime:
dujos į skysčius → kondensatas
skystis į dujas → garavimas
skystis iki kieto → sukietėja
nuo kieto iki skysčio → ištirpsta
kietas dujoms → sublimacija
dujos į kietą → sublimacija
Mes matėme, kad fiziniai procesai, vykstantys uždarose sistemose, tausoja visą sistemos energiją. Vykstant fazių procesams, tokiems kaip lydymasis ir garavimas, temperatūra išlieka pastovi, net jei į sistemą tiekiama šiluma. Norėdami suprasti, kur dingsta ši energija, pažiūrėkime, kas vyksta mikroskopiškai.
Mes galime susieti potencialią energijos kiekį kiekvienai medžiagos dalelei kaip energiją, reikalingą tam, kad ji atsidurtų tokioje padėtyje. Jei norime pakeisti jų vidinį išdėstymą, turime atlikti tam tikrą darbą su dalelėmis. Todėl potencialią energiją galime susieti su medžiagos atomų ir molekulių išsidėstymu.
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
Kai tiekiama šiluma, atomai ir molekulės linkę intensyviau virpėti, didindami temperatūrą, kuri yra vidutinės dalelių kinetinės energijos matas. Susiliejimo ar garavimo proceso metu temperatūra išlieka pastovi, tačiau keičiasi atomų ir molekulių išsidėstymas.
Kiekvieno potenciali energija keičiasi, o šios potencialios energijos kitimas yra šiluma, atiduota arba atimta iš medžiagos.
Išleistos energijos, tenkančios masės vienetui, matas yra latentinė sintezės arba garavimo šiluma. Kuo didesnė latentinė šiluma, tuo didesnė potencialios energijos kaita dėl šios medžiagos atominio ar molekulinio išsidėstymo modifikacijos.
Tokiu būdu fazių perėjimo procesuose išsaugoma visa energija. Tiekiama ar pašalinta energija virsta kinetine energija arba potencialia energija (vidinis atomų pertvarkymas).
Autorius Domitiano Marquesas
Baigė fiziką
Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Energijos taupymas pereinant fazes“; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 27 d.
