상전이

물질은 일반적으로 고체, 액체 또는 기체의 세 상태 중 하나로 존재합니다. 한 상태에서 다른 상태로 전환하면 분자의 배열 방식과 고정되는 강도가 크게 변경됩니다. 분자들은 내부 에너지가 다른 어느 상태로 넘어갈 수 있는 상태로 되면 다른 상태들 사이에서 전환합니다.

이는 더 응축된 상태의 분자간 힘의 강도 및 물질에 가해지는 압력과 같은 요인에 따라 달라집니다. 온도는 내부 에너지의 반영이므로 상태의 변환점은 종종 특정한 압력상태에서의 온도로 설명할 수 있습니다. 예를 들어 물과 아세톤을 비교해 보세요.

물은 강한 수소 결합을 보이는 반면 아세톤 분자는 약한 쌍극자-쌍극자 힘을 나타냅니다. 끌어당기는 힘이 강하기 때문에 물을 증기로 만들기 위해서는 더 많은 열이 필요합니다. 이것은 주어진 압력에서 아세톤의 끓는점이 물의 끓는점보다 낮은 이유를 설명해줍니다.

상 전이는 분자와 분자 사이에서 일어나기 때문에 상은 전환 중에 공존합니다. 다량의 전환이 완료될 때까지 열이 물질로 들어가거나 물질로부터 흘러나와도 온도는 변하지 않습니다. 물에 열이 가해질 때도 이와 유사한 관측결과가 이루어집니다.

물의 온도는 물이 끓는점에 도달할 때까지 상승합니다. 끓는점에서는 액체와 기체의 두 상이 공존합니다. 열을 추가적으로 가해도 액체 상태의 물의 온도는 끓는점 이상으로 증가되지 않으며 그 대신, 더 빨리 끓게 됩니다.

어떤 물질 일 몰이 온도의 변화 없이 완전히 상전환되는 데 필요한 에너지의 변화는 그 전환의 몰열 또는 몰 엔탈피라고 불립니다 만약 어떤 물질이 열을 흡수하여 전이된다면 전이의 엔탈피는 양성이며 흡열 과정입니다. 물질이 열을 잃는 전이는 음의 엔탈피 값을 가지므로 발열성입니다. 만약 물질이 닫힌계의 전이점에서 유지된다면 반대 전이 과정은 동적 평형 상태에 도달할 것입니다.