Maddelerin faz değişimleri ile ilgili çalışmalarda termal enerji vererek veya çekerek bu değişimi sağlamanın mümkün olduğunu görmekteyiz. Bu olayın en basit örnekleri, katıdan sıvıya, sıvıdan gaza veya tam tersi durum değişiklikleridir. Örneğin bir buzu ısıtırsak yani ısı verirsek eridiğini (veya eridiğini) görürüz.
Bu nedenle şunu söyleyebiliriz durum değişikliği bir maddenin atomlarının (veya moleküllerinin) özelliklerinde önemli değişikliklere neden olan dahili bir yeniden düzenlenmesidir.
Isıtma ve soğutma eğrileri: bir faz geçişi sırasında ne olur.
Isıtma veya soğutma eğrileri, nesne enerji kaybederken veya kazanırken zamanla sıcaklıktaki değişimi gösterir.
Başlangıç sıcaklığı -20°C olan (yukarıdaki şekilde A noktası) ve 1000 watt, yani 1000 J/s sabit ısı oranı alan 1 kg buz miktarını düşünelim.
Bu enerjiyi aldıktan sonra, katı olarak organize olan su molekülleri her biri birer birer salınmaya başlar. daha hızlı, sıcaklıkta doğrusal bir artışa neden olur, bu denklemle belirlenir: Q = m.c.Δt.
Bu, buzun 0°C sıcaklığa, yani grafikteki B noktasına ulaştığı ana kadar, moleküllerin salınımı, aralarındaki bağların kopmaya başladığı ana kadar gerçekleşir. Bu noktada buz erimeye başlar ve sağlanan tüm enerji yapıyı sağlam tutan bağları kırmak için kullanılır.
Bu nedenle, sürekli olarak enerji verilmesine rağmen, tüm buz eriyene kadar sıcaklık sabit kalır. Geçiş sırasında sağlanan enerji Q = m ifadesinden elde edilebilir. L.
Buz tamamen eridiği andan itibaren (C noktası), su sıcaklığı sürekli olarak artar. Molekülleri kaynama sıcaklığına (D noktası) ulaşana kadar daha hızlı titreşir.
O andan itibaren alınan ısı, sıvı tamamen buharlaşana kadar (E noktası) sabit bir sıcaklıkta kalan suyu buharlaştırmak için kullanılacaktır. Bu noktadan alınan tüm enerji buharı ısıtmak için kullanılacaktır.
Bu tür grafiklerin deneysel verilerden oluşturulması, geçiş sıcaklıklarını ve özgül ısı ve gizli ısı değerlerini doğru bir şekilde belirlemeyi mümkün kılar.
Domitiano Marques tarafından
Fizik Mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/curvas-aquecimento-resfriamento.htm
