11.6
חומרים מתקיימים בדרך כלל באחד משלושה מצבים:מוצק, נוזל או גז. מעבר ממצב אחד לשניֿמשנה משמעותית את הסדר והצפיפות בהם מוחזקות המולקולות. מולקולות עוברות בין מצבים שונים כשהאנרגיה הפנימית שלהן מאפשרת להן להיות בשני המצבים.
זה תלוי בגורמים כמו עוצמת הכוחות הבין-מולקולריים במצב הדחוס יותר והלחץ המופעל על החומר. טמפרטורה היא השתקפות של אנרגיה פנימית, לכן נקודות מעבר פאזה לעיתים קרובות מתוארות במונחים של טמפרטורה בלחץ מסוים. נשווה, לדוגמה, בין מים לאצטון.
בעוד מים מקיימים קשרי מימן חזקים, למולקולות אצטון כוחות דיפול-דיפול חלשים. עקב כוחות המשיכה החזקים יותר, נדרש חום רב יותר כדי להפוך מים לאדים. זה מסביר מדוע בכל לחץ נתון נקודת הרתיחה של האצטון נמוכה מזו של מים.
מעברי מצב מתרחשים במולקולה אחר מולקולה, לכן המצבים מתקיימים במקביל במהלך המעבר. עד השלמת המעבר ברוב המולקולות, הטמפרטורה לא משתנה, למרות שהחום זורם לחומר או ממנו. דבר דומה נצפה כשחום מסופק למים.
טמפרטורת המים עולים עד שהם מגיעים לנקודת הרתיחה שלהם, שבו שני המצבים נוזל וגז מתקיימים יחד. חימום נוסף לא מעלה את הטמפרטורה של המים הנוזליים מעבר לנקודת הרתיחה שלהם, במקום, הוא רק מגביר את קצב הרתיחה. השינוי באנרגיה הנדרש למול אחד של חומר כדי לשנות לחלוטין מצב צבירה ללא שינוי בטמפרטורה נקרא החום המולרי או האנתלפיה המולרית של אותו מעבר.
אם חומר סופג חום כדי לבצע את השינוי, האנתלפיה של השינוי חיובית, מה שהופך אותו לתהליך אנדותרמי. שינויים שבמהלכם החומר מאבד חום הם בעלי ערכי אנתלפיה שליליים, מה שהופך אותם לאקסותרמיים. אם חומר מוחזק בנקודת מעבר בתוך מערכת סגורה, תהליכי המעבר המנוגדים יגיעו למצב של שיווי משקל דינמי.
בין אם הוא מוצק, נוזלי או גז, מצבו של חומר תלוי בסדר ובסידור החלקיקים שלו (אטומים, מולקולות או יונים). חלקיקים בחבילה המוצקה קרובים זה לזה, בדרך כלל ב…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.