11.6
Substancje zazwyczaj występują w jednej z trzech faz: stałej, ciekłej lub gazowej. Przejście z jednej fazy do drugiej znacząco zmienia porządek i szczelność cząsteczek.
Cząsteczki przechodzą między różnymi fazami, gdy ich energia wewnętrzna pozwala im znajdować się w dowolnym stanie. Zależy to od takich czynników, jak siła sił międzycząsteczkowych w stanie bardziej skondensowanym i ciśnienie wywierane na substancję.
Temperatura jest odzwierciedleniem energii wewnętrznej, dlatego punkty przejścia fazowego są często opisywane w kategoriach temperatury przy określonym ciśnieniu.
Na przykład porównaj wodę i aceton. Podczas gdy woda wykazuje silne wiązania wodorowe, cząsteczki acetonu wykazują słabe siły dipol-dipol.
Ze względu na silniejsze siły przyciągania potrzeba więcej ciepła, aby zamienić wodę w parę. To wyjaśnia, dlaczego przy każdym ciśnieniu temperatura wrzenia acetonu jest niższa niż wody.
Przejścia fazowe zachodzą cząsteczka po cząsteczce, więc fazy współistnieją podczas przejścia.
Dopóki przejście masy nie zostanie zakończone, temperatura nie zmienia się, mimo że ciepło przepływa do lub z substancji.
Podobna obserwacja ma miejsce, gdy ciepło jest dostarczane do wody. Temperatura wody wzrasta, aż osiągnie temperaturę wrzenia, w której współistnieją dwie fazy - ciecz i gaz. Dodatkowe ogrzewanie nie podnosi temperatury ciekłej wody powyżej jej temperatury wrzenia; zamiast tego powoduje tylko szybsze gotowanie.
Zmiana energii wymaganej, aby jeden mol substancji całkowicie przeszedł tę przemianę bez zmiany temperatury, nazywana jest ciepłem molowym lub entalpią molową tego przejścia.
Jeśli substancja pochłania ciepło, aby przejść przemianę, entalpia przejścia jest dodatnia, co czyni go procesem endotermicznym. Przejścia, w których substancja traci ciepło, mają ujemne wartości entalpii, co czyni je egzotermicznymi.
Jeśli substancja jest utrzymywana w punkcie przejścia w układzie zamkniętym, przeciwstawne procesy przejścia osiągną stan równowagi dynamicznej.
Niezależnie od tego, czy substancja jest stała, ciekła czy gazowa, jej stan zależy od kolejności i rozmieszczenia jej cząstek (atomów, cząsteczek lub…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.