Γιατί οι ουσίες συμβάλλουν όταν κρυώσουν;
* Κινητική ενέργεια και θερμοκρασία: Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων μέσα σε μια ουσία. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο ταχύτερα τα μόρια κινούνται και δονείται.
* Μοριακή απόσταση: Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα μόρια έχουν περισσότερη κινητική ενέργεια, προκαλώντας τους να κινούνται πιο έντονα και να συγκρούονται συχνότερα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη μέση απόσταση μεταξύ των μορίων.
* Ψύξη και συστολή: Όταν μια ουσία ψύχεται, τα μόρια επιβραδύνουν, οι δονήσεις τους μειώνονται και συγκρούονται λιγότερο συχνά. Αυτή η μείωση της κινητικής ενέργειας επιτρέπει στα μόρια να κινούνται πιο κοντά, με αποτέλεσμα τη μείωση του όγκου - τις συμβάσεις ουσίας.
Εξαιρέσεις:
* νερό: Ενώ οι περισσότερες ουσίες συστέλλονται όταν κρυώσουν, το νερό συμπεριφέρεται ασυνήθιστα μεταξύ 0 ° C και 4 ° C. Σε αυτό το εύρος, το νερό επεκτείνεται στην πραγματικότητα καθώς δροσίζει. Αυτό οφείλεται στη μοναδική δομή σύνδεσης υδρογόνου των μορίων νερού, τα οποία αλλάζουν καθώς πέφτει η θερμοκρασία.
* Αλλαγές φάσης: Η συστολή που βλέπουμε συνήθως είναι μέσα σε μια συγκεκριμένη φάση της ύλης (στερεό, υγρό, αέριο). Όταν μια ουσία αλλάζει φάση (π.χ. υγρό νερό σε στερεό πάγο), οι αλλαγές όγκου είναι πιο σημαντικές και μπορούν να περιλαμβάνουν επέκταση.
Συνοπτικά: Η ψύξη μιας ουσίας μειώνει την κινητική ενέργεια των μορίων της, προκαλώντας τους να κινούνται πιο κοντά και να οδηγήσουν σε συστολή. Αυτό ισχύει για τις περισσότερες ουσίες, αλλά έχει κάποιες εξαιρέσεις όπως το νερό σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας.
