Når vi studerer faseovergangsprosessene, det vil si faseendringene til et stoff, ser vi at for at dette skal skje er det nødvendig å tilføre eller fjerne varme fra det aktuelle stoffet. I vårt daglige liv kan vi observere faseendringen av vann som fordamper fra et plagg som er lagt ut på en klessnor eller fra en isbit som smelter når de utsettes for miljøet.
Vi kan da definere faseovergangen som den interne omorganiseringen av molekylene til et stoff, forårsaker betydelige endringer i dets egenskaper. På nivået med tilbakekalling om faseoverganger har vi:
gass til væske → kondens
væske til gass → fordampning
væske til fast → størkning
fast til væske → smelte
fast til gass → sublimering
gass til fast → sublimering
Vi har sett at fysiske prosesser som foregår i lukkede systemer, sparer systemets totale energi. I faseovergangsprosesser, som smelting og fordampning, forblir temperaturen konstant selv om det tilføres varme til systemet. For å forstå hvor denne energien går, la oss se på hva som skjer mikroskopisk.
Vi kan knytte en potensiell energi for hver partikkel av stoffet som den energien som trengs for å sette den i den posisjonen. Hvis vi vil endre deres interne ordning, må vi gjøre noe slags arbeid med partiklene. Derfor kan vi knytte en potensiell energi til arrangementet av stoffets atomer og molekyler.
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
Når varme tilføres, har atomer og molekyler en tendens til å vibrere mer intenst, og øke temperaturen, som er et mål på den gjennomsnittlige kinetiske energien til partiklene. Under prosessen med fusjon eller fordampning forblir temperaturen konstant, men arrangementet av atomer og molekyler endres.
Den potensielle energien til hver endring, og variasjonen av denne potensielle energien er varmen som blir gitt opp eller tatt fra stoffet.
Mål på energiforbruk per masseenhet er den latente fusjonsvarmen eller fordampningen. Jo større latent varme, jo større er variasjonen i potensiell energi på grunn av modifiseringen av atomens eller molekylære arrangement av stoffet.
På denne måten konserveres den totale energien i faseovergangsprosessene. Energien som tilføres eller trekkes ut transformeres til kinetisk energi eller til potensiell energi (intern omorganisering av atomer).
Av Domitiano Marques
Uteksamen i fysikk
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Energibesparelse i faseoverganger"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm. Tilgang 27. juni 2021.
