Ko preučujemo postopke faznega prehoda, to je fazne spremembe snovi, vidimo, da je za to treba dobaviti ali odstraniti toploto iz zadevne snovi. V vsakdanjem življenju lahko opazimo fazno spremembo vode, ki izhlapi iz oblačila, položenega na vrvico za oblačila, ali iz kocke ledu, ki se topi, ko je izpostavljena okolju.
Nato lahko fazni prehod definiramo kot notranjo reorganizacijo molekul snovi, ki povzroči pomembne spremembe v njenih lastnostih. Na ravni odpoklica o faznih prehodih imamo:
plin v tekočino → kondenzacija
tekočina v plin → uparjanje
tekočina do trdna snov → strjevanje
trdno do tekoče → stopi se
trdno v plin → sublimacija
plin do trdne snovi → sublimacija
Videli smo, da fizični procesi, ki potekajo v zaprtih sistemih, ohranjajo celotno energijo sistema. V postopkih faznega prehoda, kot sta taljenje in izhlapevanje, temperatura ostane konstantna, čeprav se v sistem dovaja toplota. Da bi razumeli, kam gre ta energija, poglejmo, kaj se dogaja mikroskopsko.
Za vsak delček snovi lahko povežemo potencialno energijo kot energijo, potrebno za postavitev v ta položaj. Če želimo spremeniti njihovo notranjo ureditev, moramo nekaj dela opraviti na delcih. Zato lahko potencialno energijo povežemo z razporeditvijo atomov in molekul snovi.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Ko je dovedena toplota, atomi in molekule ponavadi močneje vibrirajo in zvišujejo temperaturo, ki je merilo povprečne kinetične energije delcev. Med postopkom fuzije ali uparjanja temperatura ostane konstantna, vendar se spremeni razporeditev atomov in molekul.
Potencialna energija vsake od njih se spremeni, sprememba te potencialne energije pa je toplota, ki jo snov odda ali odvzame.
Merilo porabljene energije na masno enoto je latentna toplota fuzije ali uparjanja. Večja kot je latentna toplota, večja je sprememba potencialne energije zaradi spremembe atomske ali molekularne ureditve te snovi.
Na ta način se v procesih faznega prehoda ohrani celotna energija. Dobavljena ali odvzeta energija se pretvori v kinetično energijo ali v potencialno energijo (notranja prerazporeditev atomov).
Avtor Domitiano Marques
Diplomiral iz fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Varčevanje z energijo pri faznih prehodih"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm. Dostop 27. junija 2021.
