Τι συμβαίνει με τα άτομα όταν εφαρμόζεται η θερμότητα;
1. Αυξημένη κινητική ενέργεια: Τα άτομα δονείται και κινούνται πιο γρήγορα. Σκεφτείτε τους σαν μικροσκοπικές μπάλες που αναπηδούν σε ένα δοχείο. Καθώς προσθέτετε θερμότητα, αναπηδούν γρηγορότερα και χτυπούν ο ένας τον άλλον με περισσότερη δύναμη.
2. Επέκταση: Η αυξημένη κίνηση των ατόμων τους αναγκάζει να εξαπλωθούν, οδηγώντας σε επέκταση του υλικού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα στερεά επεκτείνονται όταν θερμαίνονται και γιατί τα υγρά και τα αέρια γίνονται λιγότερο πυκνά.
3. Αλλαγές φάσης: Ανάλογα με την ποσότητα της εφαρμοσμένης θερμότητας και τον τύπο της ουσίας, η αυξημένη ενέργεια μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην κατάσταση της ύλης:
* στερεό έως υγρό (τήξη): Αρκετή θερμότητα μπορεί να σπάσει τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων σε ένα στερεό, επιτρέποντάς τους να κινούνται πιο ελεύθερα και να γίνουν υγρό.
* υγρό σε αέριο (βρασμός/εξάτμιση): Ακόμη περισσότερη θερμότητα μπορεί να ξεπεράσει τις ασθενέστερες δυνάμεις που κρατούν τα υγρά μόρια μαζί, επιτρέποντάς τους να ξεφύγουν στην αέρια φάση.
* εξάχνωση: Ορισμένες ουσίες μπορούν να πάνε απευθείας από στερεό σε αέριο, παρακάμπτοντας την υγρή φάση, όπως ο ξηρός πάγος.
4. Χημικές αντιδράσεις: Σε ορισμένες περιπτώσεις, η προσθήκη θερμότητας μπορεί να παρέχει την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για να συμβούν χημικές αντιδράσεις. Σκεφτείτε το μαγείρεμα των τροφίμων - η θερμότητα σπάει τα μόρια και επιτρέπει στη διαμόρφωση νέων.
5. Ιονισμός: Σε ακραίες περιπτώσεις, όπως πολύ υψηλές θερμοκρασίες, τα άτομα μπορούν να γίνουν ιονισμένα - πράγμα που σημαίνει ότι χάνουν ή κερδίζουν ηλεκτρόνια, δημιουργώντας ιόντα. Αυτό είναι σημαντικό σε διαδικασίες όπως ο σχηματισμός πλάσματος.
6. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία: Τα θερμαινόμενα άτομα μπορούν επίσης να εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως το φως. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα αντικείμενα λάμπουν όταν θερμαίνονται και πώς λειτουργούν οι λαμπτήρες πυρακτώσεως.
Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι δεν συμπεριφέρονται όλα τα άτομα με τον ίδιο τρόπο όταν θερμαίνονται. Διαφορετικοί τύποι ατόμων έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματα συγκόλλησης, σημεία τήξης και άλλες ιδιότητες. Αυτό εξηγεί γιατί ορισμένα υλικά λιώνουν σε χαμηλές θερμοκρασίες, ενώ άλλα παραμένουν σταθερά σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.
