11.11
לעיתים קרובות ניתן לצפות בקרח רגיל הנמס בתנאי מתונים, אך לקרח יבש זה לא קורה. במקום זאת, קרח יבש משתנה ישירות למצב גז. המעבר הזה ממוצק לגז בלי לעבור במצב נוזל מכונה המראה.
בדרך כלל, תרכובות שעוברות המראה מאופיינות בכוחות בין-מולקולריים חלשים במצב מוצק. בקרח יבש, או פחמן דו-חמצני מוצק, קיימים כוחות פיזור חלשים בין מולקולות CO2. בלחץ אטמוספרי, קרח יבש נשאר מוצק מתחת למינוס 78.5 מעלות צלזיוס.
עם זאת, במינוס 78.5 מעלות צלזיוס, מולקולות פני השטח צוברות די אנרגיה תרמית כדי להתגבר לחלוטין על כוחות המשיכה ולהשתנות ישירות למצב האדים. זוהי נקודת ההמראה של קרח יבש. כמות האנרגיה הנדרשת להמראה של מול אחד של מוצק נקראת החום המולרי של המראת החומר או אנתלפית המראה מולרית של החומר.
כיוון שהמראה היא תהליך אנדותרמי, ערך האנתלפיה שלו תמיד חיובי. התהליך ההפוך מהמראה, כלומר המעבר הישיר מאדים למוצק, נקרא ריבוץ. כשמולקולות גז מתנגשות עם פני שטח של מוצקים קרירים יותר, הן מאבדות חום.
התנגשויות מרובות גורמות לאובדן משמעותי של חום, והמולקולות בסופו של דבר עוברות ריבוץ. כיוון שריבוץ כרוך באובדן אנרגיה, זהו שינוי פאזה אקסותרמי עם ערך אנתלפיה שלילי. למרות שהאנתלפיה של הריבוץ היא שלילית, עוצמתה זהה לאנתלפיה של המראה.
כשמתרחשת המראה במערכת פתוחה, רוב המולקולות שהמריאו מתפזרות באוויר ולעולם אינן חוזרות. כתוצאה מכך, קצב ההמראה גדול מקצב הריבוץ. אך במערכת סגורה, שיווי משקל בין אדים למוצקים מתרחש בנקודת ההמראה של המוצק.
הלחץ החלקי המופעל על ידי הגז בשיווי משקל דינמי עם המוצק נקרא לחץ האדים של החומר. מוצקים שממריאים הם בעלי לחצי אדים גבוהים. קרח יבש, לדוגמה, הוא בעל לחץ אדים גבוה ביותר של 56.5 אטמוספרות ב-20 מעלות צלזיוס.
עם זאת, מכיוון שלרוב המוצקים יש לחצי אדים נמוכים בטמפרטורות הנגישות להם בקלות, המראה אינה נפוצה.
חלק מהמוצקים יכולים לעבור ישירות למצב הגזי, תוך עקיפת המצב הנוזלי, באמצעות תהליך המכונה סובלימציה. בטמפרטורת החדר ובלחץ סטנדרטי, פיסת קרח יבש (CO2 מוצ…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.