V študijah, povezanih s faznimi spremembami snovi, vidimo, da je to spremembo mogoče doseči z dobavo ali odvzemom toplotne energije. Najpreprostejši primeri tega pojava so spremembe stanja iz trdnega v tekoče, iz tekočega v plin ali obratno. Če na primer segrejemo kos ledu, torej če mu damo toploto, bomo videli, da se stopi (ali stopi).
Zato lahko to rečemo sprememba države gre za notranjo reorganizacijo atomov (ali molekul) snovi, ki povzroči pomembne spremembe v njenih lastnostih.
Krivulje ogrevanja in hlajenja: kaj se zgodi med faznim prehodom.
Krivulje ogrevanja ali hlajenja kažejo spremembo temperature skozi čas, ko objekt izgubi ali pridobi energijo.
Upoštevajmo količino 1 kg ledu z začetno temperaturo -20 ° C (točka A na zgornji sliki) in ki prejme konstantno stopnjo toplote 1000 vatov, to je 1000 J / s.
Po prejemu te energije molekule vode, ki so organizirane kot trdna snov, začnejo nihati vsaka hitreje, kar povzroči linearno zvišanje temperature, ki jo določimo z enačbo: Q = m.c.Δt.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
To se zgodi do trenutka, ko led doseže temperaturo 0 ° C, točka B na grafu, ko nihanje molekul tako, da se vezi med njimi začnejo pretrgati. V tem trenutku se led začne topiti in vsa dovedena energija se porabi za prekinitev vezi, ki drži strukturo trdno.
Iz tega razloga temperatura ostane konstantna, dokler se ves led ne stopi, čeprav se energija neprekinjeno dovaja. Dobavljeno energijo med prehodom lahko dobimo iz izraza Q = m. L.
Od trenutka, ko se led popolnoma stopi (točka C), temperatura vode nenehno narašča. Njene molekule vibrirajo hitreje, dokler ne dosežejo temperature vrelišča (točka D).
Toplota, prejeta od tega trenutka naprej, se bo uporabila za uparjanje vode, ki ostane pri stalni temperaturi, dokler tekočina popolnoma ne izpari (točka E). Vsa energija, prejeta od te točke, se bo porabila za ogrevanje pare.
Konstrukcija grafov te vrste na podlagi eksperimentalnih podatkov omogoča natančno določanje prehodnih temperatur in vrednosti specifične toplote in latentne toplote.
Avtor Domitiano Marques
Diplomiral iz fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Krivulje ogrevanja in hlajenja"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm. Dostop 27. junija 2021.
