Τι συμβαίνει όταν θερμαίνονται τα solides;
1. Αυξημένη μοριακή δόνηση: Καθώς εφαρμόζεται θερμότητα, τα μόρια μέσα στο στερεό αρχίζουν να δονείται πιο έντονα. Αυτή η αυξημένη δόνηση αναγκάζει τα μόρια να μετακινούνται περαιτέρω, οδηγώντας σε:
2. Επέκταση: Το στερεό θα επεκταθεί σε όγκο καθώς τα μόρια εξαπλώνονται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι γέφυρες έχουν αρθρώσεις επέκτασης και γιατί τα ζεστά υγρά μπορούν να σπάσουν το γυαλί.
3. Αλλαγή στις φυσικές ιδιότητες: Η αυξημένη δόνηση μπορεί επίσης να επηρεάσει τις φυσικές ιδιότητες του στερεού:
* τήξη: Εάν εφαρμοστεί αρκετή θερμότητα, οι δονήσεις γίνονται τόσο δυνατές ώστε τα μόρια να απομακρύνονται από τις σταθερές θέσεις τους. Αυτή η μετάβαση από ένα στερεό σε ένα υγρό ονομάζεται τήξη.
* Αλλαγές στο χρώμα και την υφή: Η θέρμανση μπορεί να μεταβάλει το χρώμα και την υφή ενός στερεού, μερικές φορές δραματικά.
4. Χημικές αλλαγές: Σε ορισμένες περιπτώσεις, η θέρμανση μπορεί να προκαλέσει χημικές αντιδράσεις εντός του στερεού. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό νέων ουσιών με εντελώς διαφορετικές ιδιότητες:
* αποσύνθεση: Ορισμένα στερεά αποσυντίθενται σε απλούστερες ουσίες όταν θερμαίνονται, όπως ο ασβεστόλιθος (ανθρακικό ασβέστιο) που διασπώνται σε ασβέστη (οξείδιο του ασβεστίου) και διοξείδιο του άνθρακα.
* καύση: Ορισμένα στερεά, όπως το ξύλο και το χαρτί, καίγονται όταν θερμαίνονται παρουσία οξυγόνου.
Παράγοντες που επηρεάζουν την απόκριση στη θερμότητα:
* Τύπος στερεού: Τα διαφορετικά στερεά έχουν διαφορετικά σημεία τήξης και θερμικές αγωγιμότητες. Τα μέταλλα, για παράδειγμα, διεξάγουν καλά θερμότητα και λιώνουν σε υψηλές θερμοκρασίες.
* ποσότητα θερμότητας: Η ποσότητα της εφαρμοσμένης θερμότητας καθορίζει την έκταση των αλλαγών. Περισσότερη θερμότητα γενικά οδηγεί σε μεγαλύτερη επέκταση και μεγαλύτερη πιθανότητα τήξης ή χημικής αντίδρασης.
* Πίεση: Η πίεση μπορεί επίσης να επηρεάσει το σημείο τήξης, με υψηλότερη πίεση να οδηγεί συχνά σε υψηλότερα σημεία τήξης.
Παράδειγμα:
Σκεφτείτε έναν κύβο πάγου. Όταν το θερμαίνετε, τα μόρια του νερού δονείται γρηγορότερα. Ο πάγος κύβος επεκτείνεται ελαφρώς και τελικά λιώνει σε υγρό νερό. Εάν συνεχίσετε τη θέρμανση, το νερό τελικά θα βράσει και θα μετατραπεί σε ατμό.
Συνοπτικά: Η θέρμανση ενός στερεού αυξάνει την ενέργεια των μορίων του, οδηγώντας σε επέκταση, αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες και ενδεχομένως χημικές αντιδράσεις. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα εξαρτώνται από τον τύπο του στερεού, την ποσότητα θερμότητας που εφαρμόζεται και άλλους παράγοντες.
