Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Tingenes tilstand
- Faseendringer mellom viktige stater
- Plutselige temperaturendringer og fasetilstander
- Temperatureffekter på fase
Materiale kan eksistere i fast, flytende eller gassformig tilstand, og tilstanden et stoff er i, kan i stor grad bestemmes av dens temperatur. Når en viss temperaturterskel som er unik for hvert stoff i universet, krysses, vil det føre til en faseendring som endrer tilstanden til saken. Under forhold med konstant trykkstemperatur er den primære determinanten for en substansefase. Forskjellen i temperaturer og faser av forskjellige typer materie tillater drift av varmemotorer og kjøleskap.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Temperatur har en direkte effekt på om et stoff eksisterer som et fast stoff, væske eller gass. Generelt gjør økning av temperaturen faste stoffer til væsker og væsker til gasser; reduserer den omdanner gasser til væsker og væsker til faste stoffer.
Tingenes tilstand
Ved lave temperaturer avtar molekylærbevegelse og stoffer har mindre indre energi. Atomer vil bosette seg i tilstander med lavenergi relativt til hverandre og bevege seg veldig lite, noe som er karakteristisk for fast stoff. Når temperaturene øker, blir ekstra varmeenergi tilført de bestanddelene i et fast stoff, noe som forårsaker ytterligere molekylær bevegelse. Molekyler begynner å presse mot hverandre og det totale volumet av et stoff øker. På dette tidspunktet har saken gått i flytende tilstand. Det foreligger en gassform når molekyler har absorbert så mye varmeenergi på grunn av økte temperaturer at de fritt kan bevege seg rundt hverandre med høye hastigheter.
Faseendringer mellom viktige stater
Det punktet som materien utsatt for en bestemt temperatur under betingelser med konstant trykk begynner å endre sin fase kalles faseendringsterskelen. Ved denne temperaturen vil hver bit av stoffet som blir utsatt for varmen endre sin tilstand. Et skifte fra et faststoff til en væske skjer ved smeltepunktet, og overgangen fra en væske til en gass skjer ved kokepunktet. Motsatt er øyeblikket med endring fra en gass til en væske kondensasjonspunktet, og skiftet fra en væske til et faststoff finner sted ved frysepunktet.
Plutselige temperaturendringer og fasetilstander
Et stoff kan gjennomgå faseendring fra et faststoff til en gass eller fra en gass til et fast stoff hvis temperaturen det utsettes for blir veldig raskt endret. Hvis temperaturen rundt et fast stoff heves veldig raskt, kan det sublimere, eller fasen endres fra et fast stoff til en gass uten å eksistere som væske. I motsatt retning kan en gass som plutselig er superkjølt gjennomgå fullstendig deponering.
Temperatureffekter på fase
Hvis trykket er konstant, vil tilstanden til et stoff helt avhenge av temperaturen det utsettes for. Av denne grunn smelter isen hvis den tas ut av en fryser, og vannet koker ut av en gryte hvis den blir liggende på for høy temperatur for lenge. Temperatur er bare et mål på mengden varmeenergi som er tilstede i omgivelsene. Når et stoff plasseres i omgivelser med en annen temperatur, blir det byttet varme mellom stoffet og omgivelsene, noe som får begge til å oppnå en likevektstemperatur. Så når en isbit er utsatt for varme, absorberer dens vannmolekyler varmeenergi fra den omkringliggende atmosfæren og begynner å bevege seg mer energisk, noe som får vannisen til å smelte til flytende vann.