Τι συμβαίνει όταν θερμαίνονται το μόριο;
1. Αυξημένη κινητική ενέργεια:
* Το πιο θεμελιώδες αποτέλεσμα της θερμότητας είναι η αύξηση της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια κινούνται ταχύτερα και δονείται πιο έντονα.
2. Αλλαγές στην κατάσταση:
* στερεό έως υγρό: Καθώς αυξάνεται η θερμότητα, τα μόρια σε ένα στερεό κέρδος αρκετών ενέργειας για να ξεπεράσουν τις δυνάμεις που τους κρατούν σε μια σταθερή δομή πλέγματος. Αρχίζουν να κινούνται πιο ελεύθερα, μετατρέποντας σε υγρή κατάσταση.
* υγρό σε αέριο: Η περαιτέρω θέρμανση επιτρέπει στα μόρια να ξεπεράσουν εξ ολοκλήρου τις ελκυστικές δυνάμεις, διαφεύγοντας από την αέρια κατάσταση. Κινούνται πολύ πιο ελεύθερα και ανεξάρτητα.
3. Επέκταση:
* Σε γενικές γραμμές, η ύλη επεκτείνεται όταν θερμαίνεται. Η αυξημένη κινητική ενέργεια των μορίων τους αναγκάζει να μετακινηθούν περαιτέρω, αυξάνοντας τον όγκο της ουσίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυξάνεται ο ζεστός αέρας και γιατί οι γέφυρες έχουν αρθρώσεις επέκτασης.
4. Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες:
* Η θερμότητα μπορεί να αλλάξει το ιξώδες των υγρών (καθιστώντας τα λεπτότερα), την ελαφρυντικότητα των μετάλλων και την αγωγιμότητα των υλικών.
5. Χημικές αντιδράσεις:
* Η θερμότητα μπορεί να παρέχει την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για την εμφάνιση χημικών αντιδράσεων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το μαγείρεμα απαιτεί θερμότητα και γιατί πολλές χημικές διεργασίες επιταχύνονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
6. Εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας:
* Τα θερμαινόμενα μόρια μπορούν να εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως η ακτινοβολία φωτός ή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα αντικείμενα λάμπουν όταν θερμαίνονται και πώς λειτουργεί η θερμική απεικόνιση.
7. Σπάζοντας ομόλογα:
* Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να σπάσουν τους χημικούς δεσμούς εντός των μορίων. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αποσύνθεση ή σχηματισμό νέων μορίων.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Ειδική θερμότητα: Διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές ειδικές θερμότητες, οι οποίες καθορίζουν πόση ενέργεια απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας τους κατά ένα ορισμένο ποσό. Το νερό έχει υψηλή ειδική θερμότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να ζεσταθεί.
* Αλλαγές φάσης: Η ενέργεια που προστίθεται κατά τη διάρκεια των αλλαγών φάσης (όπως η τήξη ή το βρασμό) δεν αυξάνει τη θερμοκρασία, αλλά χρησιμοποιείται για να ξεπεράσει τις δυνάμεις που συγκρατούν τα μόρια μαζί.
* Θερμοκρασία έναντι θερμότητας: Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων, ενώ η θερμότητα είναι η μεταφορά θερμικής ενέργειας.
Συνοπτικά, τα μόρια θέρμανσης αυξάνουν την κινητική τους ενέργεια, οδηγώντας σε ένα ευρύ φάσμα επιδράσεων, από τις αλλαγές στην κατάσταση σε χημικές αντιδράσεις. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα εξαρτώνται από τη φύση των μορίων και την ποσότητα της θερμότητας που εφαρμόζεται.
