Γιατί τα υγρά και τα στερεά επεκτείνονται με θερμοκρασία που δεν είναι συμπιεστή σαν αέριο;
Διαμοριακές δυνάμεις:
* Αέρια: Τα μόρια αερίου είναι πολύ μακριά και έχουν πολύ αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις. Αυτό τους επιτρέπει να κινούνται ελεύθερα και εύκολα να συμπιεσθούν πιο κοντά (συμπιεσμένα).
* υγρά και στερεά: Τα υγρά και τα στερεά έχουν πολύ ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις που κρατούν τα μόρια τους πιο κοντά. Αυτές οι δυνάμεις αντιστέκονται στη συμπίεση.
Κινητική ενέργεια και μοριακή κίνηση:
* Αέρια: Τα μόρια αερίου κινούνται γρήγορα και τυχαία. Όταν θερμαίνονται, κερδίζουν κινητική ενέργεια και κινούνται ακόμα πιο γρήγορα, αυξάνοντας το χώρο μεταξύ τους.
* υγρά και στερεά: Ενώ τα υγρά μόρια μπορούν να μετακινηθούν μεταξύ τους, είναι ακόμα πιο σφιχτά από τα αέρια. Τα στερεά έχουν σταθερές θέσεις, έτσι ώστε να μπορούν να δονείται μόνο. Η αυξημένη θερμοκρασία αυξάνει το εύρος αυτών των δονήσεων, προκαλώντας τα μόρια να αναλάβουν ελαφρώς περισσότερο χώρο.
επέκταση έναντι συμπίεσης:
* επέκταση: Η θέρμανση μιας ουσίας αυξάνει την κινητική ενέργεια των μορίων της, προκαλώντας τους να κινηθούν περαιτέρω. Αυτό οδηγεί σε επέκταση του όγκου.
* συμπίεση: Η συμπίεση απαιτεί την εφαρμογή εξωτερικής πίεσης για να αναγκάσει τα μόρια πιο κοντά. Αυτό είναι πολύ πιο εύκολο να γίνει στα αέρια επειδή οι διαμοριακές δυνάμεις τους είναι αδύναμες. Σε υγρά και στερεά, οι ισχυρές δυνάμεις αντιστέκονται σε αυτή τη συμπίεση.
Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:
* Τα αέρια είναι σαν μια δέσμη μπάλες σε ένα μεγάλο δωμάτιο: Κινούνται ελεύθερα και μπορούν εύκολα να ωθηθούν πιο κοντά.
* Τα υγρά είναι σαν ένα πλήθος ανθρώπων σε μια συναυλία: Μπορούν να κινηθούν γύρω, αλλά είναι κοντά και είναι πιο δύσκολο να τους πιέσουν πιο κοντά.
* Τα στερεά είναι σαν ένα σφιχτά γεμάτο κουτί βιβλίων: Τα βιβλία δεν μπορούν να κινηθούν πολύ, και είναι πολύ δύσκολο να συμπιέσει το κουτί.
Συνοπτικά: Η διαφορά στον τρόπο με τον οποίο τα υγρά, τα στερεά και τα αέρια ανταποκρίνονται στη θερμοκρασία και τη συμπίεση οφείλονται κυρίως στη δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων και στον βαθμό ελευθερίας της κίνησης των μορίων.
