В исследованиях, связанных с фазовыми изменениями веществ, мы видим, что это изменение можно вызвать путем подачи или отвода тепловой энергии. Самыми простыми примерами этого явления являются изменения состояния от твердого к жидкому, от жидкого к газообразному или наоборот. Например, если мы нагреем кусок льда, то есть нагреем его, мы увидим, что он тает (или тает).
Следовательно, можно сказать, что изменение состояния это внутренняя реорганизация атомов (или молекул) вещества, вызывающая значительные изменения его свойств.
Кривые нагрева и охлаждения: что происходит во время фазового перехода.
Кривые нагрева или охлаждения показывают изменение температуры во времени по мере того, как объект теряет или набирает энергию.
Рассмотрим 1 кг льда с начальной температурой -20 ° C (точка A на рисунке выше), который получает постоянную тепловую мощность 1000 Вт, то есть 1000 Дж / с.
Получив эту энергию, молекулы воды, которые организованы в виде твердого тела, начинают колебаться каждый раз. быстрее, вызывая линейное повышение температуры, которое определяется уравнением: Q = m.c.Δt.
Это происходит до тех пор, пока лед не достигнет температуры 0 ° C, точка B на графике, когда колебания молекул станут такими, что связи между ними начнут разрываться. В этот момент лед начинает таять, и вся энергия расходуется на разрыв связей, удерживающих структуру в твердом состоянии.
По этой причине температура остается постоянной до тех пор, пока весь лед не растает, даже если энергия поступает непрерывно. Энергия, подводимая во время перехода, может быть получена из выражения Q = m. Л.
С момента полного таяния льда (точка C) температура воды постоянно увеличивается. Его молекулы колеблются быстрее, пока не достигнут температуры кипения (точка D).
Тепло, полученное с этого момента, будет использоваться для испарения воды, температура которой остается постоянной до полного испарения жидкости (точка E). Вся энергия, полученная с этой точки, будет использоваться для нагрева пара.
Построение графиков такого типа по экспериментальным данным позволяет точно определять температуры перехода и значения теплоемкости и скрытой теплоты.
Домициано Маркес
Закончил факультет физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm