Τι αποτέλεσμα έχει η θερμότητα στα στερεά;
1. Φυσική κατάσταση:
* τήξη: Καθώς η θερμότητα προστίθεται σε ένα στερεό, τα σωματίδια του κερδίζουν κινητική ενέργεια και δονείται πιο έντονα. Όταν απορροφάται αρκετή θερμότητα, οι δονήσεις ξεπερνούν τις δυνάμεις που συγκρατούν τα σωματίδια σε μια σταθερή δομή πλέγματος, προκαλώντας το στερεό να μεταβεί σε υγρό. Αυτό είναι το σημείο τήξης.
* εξάχνωση: Ορισμένα στερεά, όπως ο ξηρός πάγος (στερεό διοξείδιο του άνθρακα), μπορούν να μεταβαίνουν άμεσα από στερεό σε αέριο χωρίς να διέρχονται από μια υγρή φάση, όταν θερμαίνονται. Αυτό ονομάζεται εξάχνωση.
2. Θερμική επέκταση:
* Γραμμική επέκταση: Τα στερεά γενικά επεκτείνονται σε μέγεθος όταν θερμαίνονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αυξημένη κινητική ενέργεια των σωματιδίων τους αναγκάζει να μετακινηθούν περαιτέρω, αυξάνοντας το συνολικό όγκο.
* επέκταση όγκου: Παρόμοια με τη γραμμική επέκταση, τα στερεά επεκτείνονται επίσης σε όγκο όταν θερμαίνονται. Αυτό είναι πιο σημαντικό για τρισδιάστατα αντικείμενα.
3. Μηχανικές ιδιότητες:
* δύναμη: Η αυξημένη θερμοκρασία μπορεί να αποδυναμώσει τους δεσμούς που συγκρατούν τα σωματίδια, οδηγώντας σε μειωμένη αντοχή και μεγαλύτερη ευαισθησία στο κάταγμα.
* Οκκύνειας: Ορισμένα στερεά γίνονται πιο όλκιμο (ικανό να τεντωθεί ή να τραβηχτεί σε λεπτά καλώδια) όταν θερμαίνονται.
* σκληρότητα: Η θερμότητα μπορεί γενικά να μαλακώσει τα στερεά, μειώνοντας τη σκληρότητα τους.
4. Ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες:
* αγωγιμότητα: Σε μερικά στερεά, η θερμότητα μπορεί να αυξήσει την ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα αυξάνοντας την κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων.
* μαγνητισμός: Η θέρμανση μπορεί να επηρεάσει τις μαγνητικές ιδιότητες ορισμένων υλικών, όπως τα σιδηρομαγνητικά υλικά, οδηγώντας σε μείωση της μαγνητοποίησης.
5. Χημικές αντιδράσεις:
* Ρύθμιση αντίδρασης: Η θερμότητα συχνά αυξάνει τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων στα στερεά παρέχοντας την απαραίτητη ενέργεια ενεργοποίησης.
Άλλα εφέ:
* Αλλαγές φάσης: Η θερμότητα μπορεί να προκαλέσει άλλες μεταβάσεις φάσης, όπως πολυμορφικούς μετασχηματισμούς (αλλάζοντας την κρυσταλλική δομή εντός της στερεάς κατάστασης) ή αλλοτροπικούς μετασχηματισμούς (αλλάζοντας τη μορφή του στοιχείου, όπως ο άνθρακας που αλλάζει από γραφίτη σε διαμάντι).
* GLOW: Ορισμένα στερεά, όπως και ορισμένα ορυκτά, μπορεί να εκπέμπουν φως όταν θερμαίνονται, ένα φαινόμενο γνωστό ως πυρακτώντας.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα συγκεκριμένα αποτελέσματα της θερμότητας στα στερεά μπορεί να διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τον τύπο στερεού, τη σύνθεσή του και τη θερμοκρασία που εμπλέκεται.
