Η προσθήκη ενέργειας ή η αύξηση της ταχύτητας των σωματιδίων σε πολύ χαμηλή πίεση σε ένα στερεό θα προκαλούσε;
1. Αυξημένη δονητική ενέργεια:
* σε χαμηλές θερμοκρασίες: Τα σωματίδια σε ένα στερεό δονείται κυρίως γύρω από τις θέσεις ισορροπίας τους. Η αύξηση της ενέργειας τους θα τους αναγκάσει να δονείται πιο έντονα. Αυτή η αυξημένη δονητική ενέργεια συμβάλλει στην εσωτερική ενέργεια του στερεού.
* σε υψηλότερες θερμοκρασίες: Οι δονήσεις μπορούν να γίνουν τόσο έντονες ώστε τα άτομα να αρχίσουν να κινούνται πιο ελεύθερα, οδηγώντας σε αυξημένη ατομική διάχυση.
2. Αλλαγή φάσης:
* Εάν προστεθεί αρκετή ενέργεια: Το στερεό θα μπορούσε να μεταβεί σε υγρή κατάσταση (τήξη). Αυτό συμβαίνει όταν η δονητική ενέργεια γίνεται τόσο υψηλή ώστε οι δεσμοί που συγκρατούν τα άτομα σε ένα σταθερό διάλειμμα δομής πλέγματος.
* εξάχνωση: Σε πολύ χαμηλές πιέσεις, το στερεό θα μπορούσε να μεταβεί απευθείας σε αέρια φάση (εξάχνωση). Αυτό συμβαίνει όταν τα σωματίδια έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεφύγουν από την επιφάνεια του στερεού χωρίς να γίνουν πρώτα υγρό.
3. Φυσικές αλλαγές:
* Θερμική επέκταση: Η αύξηση της θερμοκρασίας γενικά προκαλεί ελαφρώς το στερεό να επεκταθεί, καθώς τα άτομα δονείται με μεγαλύτερο πλάτος. Αυτό είναι λιγότερο έντονο σε πολύ χαμηλές πιέσεις, καθώς οι ενδοατομικές δυνάμεις είναι ασθενέστερες.
* Αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες: Η σκληρότητα, η δυσκαμψία και η δύναμη του στερεού μπορεί να επηρεαστούν από τη θερμοκρασία. Η αυξημένη ενέργεια γενικά κάνει ένα στερεό και λιγότερο εύθραυστο.
4. Άλλα αποτελέσματα:
* Αλλαγές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα: Ορισμένα υλικά, όπως οι ημιαγωγοί, έχουν την ηλεκτρική αγωγιμότητά τους να αυξάνονται σημαντικά με τη θερμοκρασία.
* Φωταύγεια: Ορισμένα στερεά, όπως οι φωσφόρος, μπορούν να εκπέμπουν φως όταν διεγείρονται με ενέργεια.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Πίεση: Η πίεση διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό των επιπτώσεων της προσθήκης ενέργειας. Σε πολύ χαμηλές πιέσεις, οι ενδοατομικές δυνάμεις είναι αδύναμες, διευκολύνοντας τις μεταβάσεις φάσης.
* Τύπος υλικού: Οι συγκεκριμένες ιδιότητες υλικού του στερεού καθορίζουν τη συμπεριφορά του. Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικά σημεία τήξης, σημεία εξάχνωσης και συντελεστές θερμικής διαστολής.
Συνολικά, η προσθήκη ενέργειας σε ένα στερεό σε πολύ χαμηλή πίεση μπορεί να οδηγήσει σε μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση των αποτελεσμάτων, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης δονητικής ενέργειας, των αλλαγών φάσης και των αλλαγών στις φυσικές ιδιότητες. Το συγκεκριμένο αποτέλεσμα εξαρτάται από τις συγκεκριμένες συνθήκες και τις ιδιότητες του υλικού.