V štúdiách týkajúcich sa fázových zmien látok vidíme, že je možné túto zmenu dosiahnuť dodávaním alebo odoberaním tepelnej energie. Najjednoduchšími príkladmi tohto výskytu sú zmeny skupenstva z tuhého na kvapalný, z kvapalného na plynný alebo naopak. Napríklad, ak zohrejeme kúsok ľadu, to znamená, že keď mu dáme teplo, uvidíme, že sa topí (alebo topí).
Preto to môžeme povedať zmena stavu je to vnútorná reorganizácia atómov (alebo molekúl) látky, ktorá spôsobuje významné zmeny v jej vlastnostiach.
Krivky ohrevu a ochladenia: čo sa deje počas fázového prechodu.
Krivky ohrevu alebo ochladzovania ukazujú zmenu teploty v priebehu času, keď predmet stráca alebo získava energiu.
Uvažujme o množstve 1 kg ľadu s počiatočnou teplotou -20 ° C (bod A na obrázku vyššie), ktorý prijíma stálu rýchlosť tepla 1 000 wattov, to znamená 1 000 J / s.
Po prijatí tejto energie začnú molekuly vody usporiadané ako pevná látka každú oscilovať rýchlejšie, čo spôsobí lineárne zvýšenie teploty, ktoré je určené rovnicou: Q = m.c.Δt.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
K tomu dochádza až do okamihu, keď ľad dosiahne teplotu 0 ° C, bod B na grafe, keď je oscilácia molekúl taká, že sa medzi nimi začnú lámať väzby. V tomto okamihu sa ľad začne topiť a všetka dodaná energia sa použije na rozbitie väzieb, ktoré udržujú štruktúru pevnú.
Z tohto dôvodu zostáva teplota konštantná, kým sa všetok ľad neroztopí, aj keď je energia neustále dodávaná. Energiu dodávanú počas prechodu je možné získať z výrazu Q = m. Ľ
Od okamihu úplného roztopenia ľadu (bod C) sa teplota vody neustále zvyšuje. Jeho molekuly vibrujú rýchlejšie, kým nedosiahnu teplotu varu (bod D).
Teplo prijaté od tohto okamihu sa použije na odparenie vody, ktorá zostáva na konštantnej teplote, kým sa kvapalina úplne neodparí (bod E). Všetka energia prijatá od tohto bodu sa použije na zahriatie pary.
Konštrukcia grafov tohto typu z experimentálnych údajov umožňuje presne určiť teploty prechodu a hodnoty špecifického tepla a latentného tepla.
Autor: Domitiano Marques
Vyštudoval fyziku
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Krivky vykurovania a chladenia“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
