Када проучавамо процесе фазног прелаза, односно фазне промене супстанце, видимо да је то потребно да се доведе или одведе топлота из дотичне супстанце. У нашем свакодневном животу можемо посматрати фазну промену воде која испарава из одеће положене на коноп за веш или из коцке леда која се топи када је изложена околини.
Тада фазни прелаз можемо дефинисати као унутрашњу реорганизацију молекула супстанце, узрокујући значајне промене у њеним својствима. На нивоу опозива о фазним прелазима имамо:
гас у течност → кондензација
течност до гаса → испаравање
течна до чврста → очвршћавање
чврст до течан → растопити
чврст до гаса → сублимација
гас до чврсте → сублимација
Видели смо да физички процеси који се одвијају у затвореним системима чувају укупну енергију система. У процесима фазног прелаза, попут топљења и испаравања, температура остаје константна иако се у систем допрема топлота. Да бисмо разумели куда иде ова енергија, погледајмо шта се микроскопски догађа.
Потенцијалну енергију за сваку честицу супстанце можемо повезати као енергију потребну да се стави у тај положај. Ако желимо да променимо њихов унутрашњи распоред, треба да обавимо неку врсту посла на честицама. Стога потенцијалну енергију можемо повезати са распоредом атома и молекула супстанце.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
Када се испоручује топлота, атоми и молекули имају тенденцију да интензивније вибрирају, повећавајући температуру, што је мера просечне кинетичке енергије честица. Током процеса фузије или испаравања, температура остаје константна, али се распоред атома и молекула мења.
Потенцијална енергија сваке од њих се мења, а варијација ове потенцијалне енергије је топлота која се одузима или одузима супстанци.
Мера потрошене енергије, по јединици масе, је латентна топлота фузије или испаравања. Што је већа латентна топлота, већа је разлика у потенцијалној енергији услед модификације атомског или молекуларног распореда те супстанце.
На овај начин се укупна енергија чува у процесима фазног прелаза. Добијена или повучена енергија трансформише се у кинетичку енергију или у потенцијалну енергију (унутрашње преуређење атома).
Аутор Домитиано Маркуес
Дипломирао физику
Да ли бисте желели да се на овај текст упутите у школи или у академском раду? Погледајте:
СИЛВА, Домициано Цорреа Маркуес да. „Уштеда енергије у фазним прелазима“; Бразил Сцхоол. Може се наћи у: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm. Приступљено 27. јуна 2021.
