+ Pokaż spis treści

Przemiany fazowe


Ogrzewanie i oziębianie substancji

Do zmiany temperatury substancji w dowolnym stanie skupienia konieczne jest dostarczanie lub odbieranie energii. (popularnie - ciepła) Tę energię zapisujemy równaniem:


gdzie: Q - oznacza ilość dostarczonej lub odebranej energii wyrażonej w dżulach (J),
C - oznacza ciepło właściwe (ilość energii potrzebnej do zmiany temperatury 1 kg substancji o 1 K) wyrażone w ; różne dla różnych substancji
m   - masa substancji (w kg)
- przyrost (zmiana) temperatury [w K lub oC]

Topnienie i krzepnięcie

Topnienie - to przechodzenie substancji ze stanu stałego do ciekłego. 
Odbywa się ono w określonej dla danej substancji temperaturze (Tt- temperatura topnienia) i wymaga dostarczenia energii

.

L jest tzw. ciepłem topnienia (ilością energii potrzebnej do stopienia 1 kg substancji w temperaturze topnienia), w różnym dla różnych substancji wyrażanym w 


Krzepnięcie - jest to przechodzenie substancji ze stanu ciekłego do stałego odbywa się ono w stałej dla danej substancji temperaturze [Tk- temperatura krzepnięcia równa (Tt) temperaturze topnienia] i wymaga odbierania (wydzielania na zewnątrz)  energii

jest ciepłem krzepnięcia (równym ciepłu topnienia) czyli ilością energii oddawanej podczas krzepnięcia  1 kg substancji ( w temperaturze krzepnięcia).


Sublimacja i resublimacja

Sublimacja to przechodzenie substancji ze stanu stałego do gazowego (bez przechodzenia przez fazę ciekłą np. suchy lód CO2). Podczas tego procesu substancja pobiera ciepło z otoczenia , gdzieS jest ciepłem sublimacji 

Resublimacja - to proces odwrotny do sublimacji (przechodzenie z fazy gazowej do stałej np. para jodu krystalizuje w jod stały). Podczas tego procesu ciepło jest oddawane do otoczenia.   i S jest ciepłem resublimacji 

Punkt potrójny

Temperatury(T), w których substancje zmieniają swój stan skupienia zależą od ciśnienia (p). Można to przedstawić na wykresie p(T).

Wykres przedstawia warunki istnienia gazu, pary, cieczy i ciała stałego danej substancji. Krzywe OA; AB i AK reprezentują takie wartości T i p, przy których dwa stany są w równowadze.

Punkt A jest tzw. punktem potrójnym czyli punktem współistnienia trzech stanów (np. lód, woda i para wodan). Punkt  K odpowiada wartościom pk i Tk nazywanych krytycznymi. Powyżej  temperatury krytycznej każda substancja może istnieć tylko w stanie gazowym (nie da się skroplić).