În studiile legate de schimbările de fază ale substanțelor, vedem că este posibil să se producă această modificare prin furnizarea sau extragerea energiei termice. Cele mai simple exemple ale acestei apariții sunt schimbările de stare de la solid la lichid, de la lichid la gaz sau invers. De exemplu, dacă încălzim o bucată de gheață, adică dacă îi dăm căldură, vom vedea că se topește (sau se topește).
Prin urmare, putem spune asta schimbare de stare este o reorganizare internă a atomilor (sau moleculelor) unei substanțe, provocând modificări semnificative ale proprietăților sale.
Curbele de încălzire și răcire: ce se întâmplă în timpul unei tranziții de fază.
Curbele de încălzire sau răcire arată schimbarea temperaturii în timp, pe măsură ce obiectul pierde sau câștigă energie.
Să luăm în considerare o cantitate de 1 kg de gheață cu o temperatură inițială de -20 ° C (punctul A din figura de mai sus) și care primește o rată de căldură constantă de 1000 de wați, adică 1000 J / s.
La primirea acestei energii, moleculele de apă care sunt aranjate ca un solid încep să oscileze fiecare mai rapid, provocând o creștere liniară a temperaturii, care este determinată de ecuația: Q = m.c.Δt.
Acest lucru se întâmplă până în momentul în care gheața atinge temperatura de 0 ° C, punctul B din grafic, când oscilația moleculelor este astfel încât legăturile dintre ele încep să se rupă. În acest moment, gheața începe să se topească și toată energia furnizată este utilizată pentru a rupe legăturile care mențin structura solidă.
Din acest motiv, temperatura rămâne constantă până când toată gheața este topită, chiar dacă energia este furnizată continuu. Energia furnizată în timpul tranziției poate fi obținută din expresia Q = m. L.
Din momentul în care gheața este complet topită (punctul C), temperatura apei crește constant. Moleculele sale vibrează mai repede până când ating temperatura de fierbere (punctul D).
Căldura primită din acel moment va fi utilizată pentru vaporizarea apei, care rămâne la o temperatură constantă până când lichidul s-a evaporat complet (punctul E). Toată energia primită din acel punct va fi utilizată pentru încălzirea aburului.
Construcția graficelor de acest tip, din date experimentale, face posibilă determinarea cu precizie a temperaturilor de tranziție și a valorilor căldurii specifice și a căldurii latente.
De Domitiano Marques
Absolvent în fizică
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm