Τι συμβαίνει καθώς αρχίζετε να προσθέτετε θερμότητα μια σταθερή ουσία;
1. Αυξημένη μοριακή δόνηση:
* Αρχική κατάσταση: Τα μόρια σε ένα στερεό είναι σφιχτά συσκευασμένα και δονείται ελαφρώς σε σταθερές θέσεις.
* Προσθήκη θερμότητας: Καθώς προστίθεται θερμότητα, τα μόρια απορροφούν την ενέργεια και δονείται πιο έντονα. Αυτή η αυξημένη δόνηση αναγκάζει τα μόρια να εξαπλωθούν ελαφρώς πιο μακριά.
2. Άνοδος θερμοκρασίας:
* Η προστιθέμενη θερμική ενέργεια αυξάνει τη μέση κινητική ενέργεια των μορίων, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας.
3. Αλλαγή φάσης (τήξη):
* Σημείο τήξης: Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (το σημείο τήξης), τα μόρια έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν σε μια άκαμπτη δομή.
* Αλλαγή φάσης: Το στερεό αρχίζει να μετατρέπεται σε υγρό. Κατά τη διάρκεια της τήξης, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή, παρόλο που η θερμότητα εξακολουθεί να προστίθεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ενέργεια χρησιμοποιείται για να σπάσει τους δεσμούς μεταξύ των μορίων, αντί να αυξήσει την κινητική τους ενέργεια.
4. Συνεχίστηκε θέρμανση (υγρή κατάσταση):
* Μόλις το στερεό έχει λειώσει πλήρως, η περαιτέρω προσθήκη θερμότητας θα αυξήσει τη θερμοκρασία του υγρού.
* Τα μόρια σε ένα υγρό είναι ακόμα σχετικά κοντά, αλλά μπορούν να κινηθούν πιο ελεύθερα από ό, τι σε ένα στερεό.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Οι διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές ικανότητες για την απορρόφηση θερμότητας. Αυτό είναι γνωστό ως η συγκεκριμένη θερμική ικανότητά τους. Ορισμένα υλικά, όπως το νερό, μπορούν να απορροφήσουν πολλή θερμότητα χωρίς σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας.
* Λανθάνουσα θερμότητα: Η ενέργεια που απαιτείται για την αλλαγή της κατάστασης μιας ουσίας (από στερεό σε υγρό ή υγρό σε αέριο) ονομάζεται λανθάνουσα θερμότητα.
* σημείο βρασμού: Μόλις το υγρό φτάσει στο σημείο βρασμού του, τα μόρια έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεφύγουν από την αέρια φάση.
Συνοπτικά:
Η προσθήκη θερμότητας σε μια στερεή ουσία προκαλεί τα μόρια της να δονείται πιο έντονα, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας. Στο σημείο τήξης, η προστιθέμενη θερμική ενέργεια ξεπερνά τις διαμοριακές δυνάμεις, προκαλώντας το στερεό να λιώσει και τη μετάβαση σε ένα υγρό. Περαιτέρω προσθήκη θερμότητας αυξάνει τη θερμοκρασία του υγρού μέχρι να φτάσει στο σημείο βρασμού, όπου μεταβαίνει σε αέριο.
