Τι γενικεύει τις αλλαγές στη θερμική ενέργεια όταν η ύλη αυξάνει τη θερμοκρασία και στη συνέχεια αλλάζει κατάσταση;
1. Αύξηση της θερμοκρασίας:
* Θερμική ενέργεια και θερμοκρασία: Η θερμική ενέργεια είναι η συνολική κινητική ενέργεια των σωματιδίων μέσα σε μια ουσία. Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας αυτών των σωματιδίων.
* Θέρμανση: Καθώς προσθέτετε θερμότητα σε μια ουσία, τα σωματίδια απορροφούν την ενέργεια, προκαλώντας τους να κινούνται ταχύτερα. Αυτό αυξάνει τη μέση κινητική ενέργεια, αυξάνοντας έτσι τη θερμοκρασία.
* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμό Κελσίου ονομάζεται ειδική θερμική ικανότητα του. Οι διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές ειδικές δυνατότητες θερμότητας. Για παράδειγμα, το νερό έχει υψηλή ειδική θερμική χωρητικότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να αυξήσει τη θερμοκρασία του.
2. Αλλαγή κατάστασης:
* Αλλαγές φάσης: Όταν συνεχίζετε να προσθέτετε θερμότητα σε μια ουσία, τα σωματίδια τελικά θα έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσουν τις δυνάμεις που τους κρατούν μαζί. Αυτό οδηγεί σε αλλαγή κατάστασης, όπως από στερεό σε υγρό (τήξη) ή από υγρό σε αέριο (βρασμό).
* Λανθάνουσα θερμότητα: Κατά τη διάρκεια μιας αλλαγής φάσης, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Η προστιθέμενη θερμική ενέργεια χρησιμοποιείται για να σπάσει τους δεσμούς μεταξύ των σωματιδίων, όχι για να αυξήσει την κινητική τους ενέργεια. Αυτή η θερμότητα ονομάζεται λανθάνουσα θερμότητα (είτε λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης για τήξη ή λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης για βρασμό).
* Παράδειγμα: Φανταστείτε τον πάγο θέρμανσης (συμπαγές νερό). Καθώς προσθέτετε θερμότητα, η θερμοκρασία του πάγου αυξάνεται μέχρι να φτάσει στους 0 βαθμούς Κελσίου. Σε αυτό το σημείο, ο πάγος αρχίζει να λιώσει, αλλά η θερμοκρασία του παραμένει στους 0 μοίρες. Η προστιθέμενη θερμική ενέργεια χρησιμοποιείται για να σπάσει τους δεσμούς μεταξύ των μορίων νερού στη δομή του πάγου. Μόλις λιωθεί όλος ο πάγος, η θερμοκρασία του υγρού νερού θα αρχίσει να ανεβαίνει ξανά.
Περίληψη:
* αυξάνεται η θερμοκρασία: Η θερμική ενέργεια απορροφάται, αυξάνοντας την κίνηση των σωματιδίων και τη θερμοκρασία.
* Αλλαγές φάσης: Η θερμική ενέργεια απορροφάται για να σπάσει τους διαμοριακούς δεσμούς, αλλάζοντας την κατάσταση της ύλης διατηρώντας παράλληλα τη θερμοκρασία σταθερή.
Σημαντική σημείωση: Το αντίθετο συμβαίνει όταν μια ουσία ψύχεται. Η θερμική ενέργεια χάνεται, οδηγώντας σε μείωση της θερμοκρασίας και των πιθανών μεταβολών φάσης στην αντίθετη κατεύθυνση (π.χ. αέριο σε υγρό, υγρό σε στερεό).
