Τι συμβαίνει με τα άτομα όταν θερμαίνονται;
* Αυξημένη κινητική ενέργεια: Τα άτομα αρχίζουν να κινούνται γρηγορότερα και δονείται πιο έντονα. Αυτή η αυξημένη κίνηση είναι αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως αύξηση της θερμοκρασίας.
* Τα ηλεκτρόνια μετακινούνται σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας: Τα ηλεκτρόνια μέσα στο άτομο μπορούν να απορροφήσουν την ενέργεια και να μεταβούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας περαιτέρω από τον πυρήνα. Αυτό συχνά συνδέεται με αλλαγές στις χημικές ιδιότητες του ατόμου.
* Αλλαγές φάσης: Εάν εφαρμοστεί αρκετή θερμότητα, τα άτομα μπορούν να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τις συγκρατούν σε μια στερεά ή υγρή κατάσταση, προκαλώντας αλλαγή στην κατάσταση της ύλης. Για παράδειγμα, τα μόρια νερού σε πάγο θα σπάσουν και θα γίνουν υγρό νερό όταν θερμαίνονται.
Εδώ είναι μια κατανομή κάθε αποτελέσματος:
1. Αυξημένη κινητική ενέργεια:
* Αέρια: Στα αέρια, τα άτομα είναι ήδη σχετικά μακριά και κινούνται ελεύθερα. Η θέρμανση τους αναγκάζει να κινούνται ακόμα πιο γρήγορα, γεγονός που μεταφράζεται σε υψηλότερη πίεση.
* υγρά: Η θέρμανση ενός υγρού καθιστά τα μόρια να κινούνται γρηγορότερα, επιτρέποντάς τους να εξαπλωθούν περισσότερο. Αυτό προκαλεί το υγρό να επεκταθεί και να γίνει λιγότερο πυκνό.
* στερεά: Στα στερεά, τα άτομα είναι στενά συσκευασμένα σε μια άκαμπτη δομή. Η θέρμανση τους αναγκάζει να δονείται πιο έντονα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε επέκταση του στερεού.
2. Ενθουσιασμένα ηλεκτρόνια:
* Όταν τα ηλεκτρόνια απορροφούν την ενέργεια από τη θερμότητα, πηδούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Αυτό ονομάζεται διέγερση .
* Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια είναι ασταθής και τελικά θα απελευθερώσουν την ενέργεια, συχνά με τη μορφή φωτός. Έτσι βλέπουμε το χρώμα των θερμαινόμενων αντικειμένων, όπως η πορτοκαλί λάμψη ενός καυτού μετάλλου.
* Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε χημικές αντιδράσεις, καθώς είναι πιο πιθανό να συμμετάσχουν στον σχηματισμό ομολόγων ή το σπάσιμο.
3. Αλλαγές φάσης:
* τήξη: Η θέρμανση ενός στερεού μπορεί να προσφέρει αρκετή ενέργεια για τα άτομα να απομακρυνθούν από τις σταθερές θέσεις τους και να μετακινηθούν πιο ελεύθερα, αλλάζοντας το στερεό σε ένα υγρό.
* Βρασμό/εξάτμιση: Η θέρμανση ενός υγρού μπορεί να δώσει αρκετή ενέργεια για μερικά από τα μόρια να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν μαζί, επιτρέποντάς τους να ξεφύγουν ως αέριο.
* εξάχνωση: Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα στερεό μπορεί να αλλάξει άμεσα σε ένα αέριο χωρίς να γίνει υγρό, όπως ο ξηρός πάγος.
Συνοπτικά, τα άτομα θέρμανσης αυξάνουν την ενέργειά τους, προκαλώντας τους να κινούνται ταχύτερα, να διεγείρουν τα ηλεκτρόνια τους και ενδεχομένως να αλλάξουν την κατάσταση της ύλης τους.
