Πώς η αύξηση της συνολικής ενέργειας των σωματιδίων μια ουσία επηρεάζει τη θερμική ουσία;
1. Αύξηση θερμοκρασίας:
* Άμεση σχέση: Το πιο θεμελιώδες αποτέλεσμα είναι η αύξηση της θερμοκρασίας της ουσίας. Η θερμοκρασία είναι ουσιαστικά ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων εντός της ουσίας. Καθώς τα σωματίδια κερδίζουν ενέργεια, κινούνται ταχύτερα, με αποτέλεσμα υψηλότερη θερμοκρασία.
2. Αλλαγές φάσης:
* τήξη/κατάψυξη: Καθώς η ενέργεια των σωματιδίων αυξάνεται, δονείται πιο έντονα. Εάν η ενέργεια υπερβαίνει τις δυνάμεις που τις κρατάει σε μια σταθερή δομή, η ουσία θα μεταβεί από στερεό σε υγρό (τήξη).
* Βρασμό/συμπύκνωση: Η περαιτέρω αύξηση της ενέργειας μπορεί να προκαλέσει εντελώς τα σωματίδια να ξεπεράσουν εντελώς τις ενδομοριακές δυνάμεις, οδηγώντας σε μετάβαση από υγρό σε αέριο (βρασμό).
* εξάχνωση/απόθεση: Υπό συγκεκριμένες συνθήκες, οι ουσίες μπορούν να μεταβαίνουν άμεσα από στερεό σε αέριο (εξάχνωση) ή από αέριο σε στερεό (εναπόθεση).
3. Επέκταση:
* Θερμική επέκταση: Οι περισσότερες ουσίες επεκτείνονται όταν θερμαίνονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αυξημένη κινητική ενέργεια των σωματιδίων οδηγεί σε μεγαλύτερο διαχωρισμό μεταξύ τους. Αυτή η επίδραση χρησιμοποιείται σε θερμόμετρα, όπου η επέκταση υγρού υποδεικνύει μεταβολές της θερμοκρασίας.
4. Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες:
* ιξώδες: Τα υγρά γίνονται λιγότερο ιξώδη (ροή πιο εύκολα) καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αυξημένη ενέργεια επιτρέπει στα σωματίδια να περνούν το ένα το άλλο πιο εύκολα.
* Πυκνότητα: Η πυκνότητα των περισσότερων ουσιών μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας λόγω της επέκτασης.
5. Χημικές αντιδράσεις:
* Ρύθμιση αντίδρασης: Η αύξηση της θερμοκρασίας επιταχύνει γενικά τις χημικές αντιδράσεις. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλότερη κινητική ενέργεια των σωματιδίων οδηγεί σε συχνότερες συγκρούσεις και μεγαλύτερες πιθανότητες επιτυχημένων αντιδράσεων.
6. Μεταφορά θερμότητας:
* αγωγιμότητα, μεταφορά, ακτινοβολία: Η αυξημένη ενέργεια σε μια ουσία διευκολύνει τη μεταφορά θερμότητας σε άλλες ουσίες μέσω αγωγιμότητας (μεταφορά θερμότητας μέσω άμεσης επαφής), μεταφορά (μεταφορά θερμότητας μέσω κίνησης υγρών) και ακτινοβολία (μεταφορά θερμότητας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων).
Σημαντική σημείωση: Το μέγεθος αυτών των αποτελεσμάτων ποικίλλει ανάλογα με τη συγκεκριμένη ουσία και τις συνθήκες. Ορισμένες ουσίες μπορεί να έχουν ασυνήθιστες θερμικές ιδιότητες και διαφορετικές ουσίες ανταποκρίνονται διαφορετικά στις αλλαγές στην ενέργεια.
