Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Stanje materije
- Fazne promjene između stanja materije
- Iznenadne promjene temperature i fazna stanja
- Temperaturni utjecaji na fazu
Materija može postojati u čvrstom, tekućem ili plinovitom stanju, a stanje u kojem se nalazi supstanca može se u velikoj mjeri odrediti njegovom temperaturom. Kad se pređe određeni temperaturni prag jedinstven za svaku tvar u svemiru, doći će do fazne promjene koja će promijeniti stanje materije. U uvjetima stalnog tlaka temperatura je glavna odrednica faze tvari. Razlika u temperaturama i fazama različitih vrsta tvari omogućuje rad toplinskih motora i hladnjaka.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Temperatura ima izravan utjecaj na postojanje neke tvari u obliku krute tvari, tekućine ili plina. Općenito, povećanje temperature pretvara krute tvari u tekućine, a tekućine u plinove; smanjenjem pretvara plinove u tekućine, a tekućine u krute tvari.
Stanje materije
Pri niskim temperaturama gibanje molekula se smanjuje i tvari imaju manje unutarnje energije. Atomi će se smjestiti u niskoenergetska stanja jedan u odnosu na drugo i kretati će se vrlo malo, što je karakteristično za čvrstu tvar. Kako temperature rastu, na sastavne dijelove krute tvari aplicira se dodatna toplinska energija, što uzrokuje dodatna molekularna gibanja. Molekule se počinju gurati jedna protiv druge i povećava se ukupni volumen tvari. U ovom je trenutku stvar prešla u tekuće stanje. Plinovito stanje postoji kada molekule apsorbiraju toliko toplinske energije zbog povećanih temperatura da se ne mogu kretati jedna oko druge velikom brzinom.
Fazne promjene između stanja materije
Točka u kojoj materija izložena određenoj temperaturi u uvjetima konstantnog tlaka počinje mijenjati svoju fazu naziva se prag promjene faze. Pri toj temperaturi svaki dio tvari izložene toplini promijenit će svoje stanje. Prelazak s krute tvari u tekućinu događa se pri talištu, a prijelaz iz tekuće u plin odvija se na mjestu ključanja. Suprotno tome, trenutak promjene iz plina u tekućinu je točka kondenzacije, a prijelaz iz tekućine u krutu u trenutku zamrzavanja.
Iznenadne promjene temperature i fazna stanja
Tvar može podnijeti promjenu faze iz krute tvari u plin ili iz plina u krutu ako se temperatura koja je izložena promijeni vrlo brzo. Ako se temperatura oko krute tvari povisuje vrlo brzo, ona se može sublimirati ili promijeniti fazu iz krute tvari u plin bez postojanja tekućine. U suprotnom smjeru, plin koji se iznenada pregrijao može se podvrgnuti potpunom taloženju.
Temperaturni utjecaji na fazu
Ako je tlak konstantan, stanje tvari u potpunosti će ovisiti o temperaturi kojoj je izložena. Iz ovog razloga led se topi ako se izvadi iz zamrzivača, a voda ključa iz posude ako se predugo ostavlja na previsokoj temperaturi. Temperatura je samo mjerenje količine toplinske energije prisutne u okolini. Kada se tvar stavi u okruženje s različitom temperaturom, toplina se izmjenjuje između tvari i okoline, čime oboje postižu ravnotežnu temperaturu. Dakle, kada je kocka leda izložena toplini, njegove molekule vode apsorbiraju toplinsku energiju iz okolne atmosfere i počinju se energičnije kretati, uzrokujući otapanje vodenog leda u tekuću vodu.