Πώς αλλάζουν η κίνηση των σωματιδίων και η θερμοκρασία καθώς ένα υλικό απορροφά τη θερμότητα;
1. Κίνηση σωματιδίων:
* Αυξημένη κινητική ενέργεια: Όταν ένα υλικό απορροφά τη θερμότητα, η ενέργεια μεταφέρεται στα σωματίδια εντός του υλικού. Αυτή η ενέργεια αυξάνει κυρίως την κινητική ενέργεια των σωματιδίων.
* Ταχύτερη κίνηση: Η αυξημένη κινητική ενέργεια σημαίνει ότι τα σωματίδια κινούνται ταχύτερα. Δονείται, περιστρέφονται και μεταφράζουν (μετακινούνται από το ένα μέρος στο άλλο) πιο γρήγορα.
* Μεγαλύτερη απόσταση: Η αυξημένη κίνηση των σωματιδίων μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ελαφρά αύξηση της μέσης απόστασης μεταξύ των σωματιδίων. Αυτό είναι πιο έντονο στα αέρια.
2. Θερμοκρασία:
* Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας: Η θερμοκρασία είναι ένα άμεσο μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων σε ένα υλικό.
* Άμεση σχέση: Καθώς αυξάνεται η μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων (λόγω απορρόφησης θερμότητας), η θερμοκρασία του υλικού αυξάνεται.
* Χωρητικότητα θερμότητας: Η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας ενός υλικού κατά μια ορισμένη ποσότητα εξαρτάται από τη θερμική χωρητικότητα του υλικού . Ορισμένα υλικά, όπως το νερό, έχουν υψηλές δυνατότητες θερμότητας, που σημαίνει ότι απαιτούν πολλή ενέργεια για να αλλάξουν τη θερμοκρασία τους. Άλλοι, όπως τα μέταλλα, έχουν χαμηλότερες δυνατότητες θερμότητας.
Παράδειγμα: Φανταστείτε μια κατσαρόλα νερού σε μια σόμπα.
* Η σόμπα μεταφέρει θερμότητα στο δοχείο και στη συνέχεια στα μόρια του νερού μέσα.
* Τα μόρια του νερού αρχίζουν να κινούνται ταχύτερα και να δονείται πιο έντονα.
* Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων του νερού αυξάνεται, προκαλώντας την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού.
Σημαντική σημείωση: Ενώ η απορρόφηση θερμότητας γενικά αυξάνει τόσο την κίνηση των σωματιδίων όσο και τη θερμοκρασία, υπάρχουν εξαιρέσεις. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας αλλαγής φάσης (όπως ο πάγος τήξης), η απορροφημένη θερμική ενέργεια χρησιμοποιείται για να σπάσει τους δεσμούς μεταξύ των σωματιδίων, να μην αυξήσει την κινητική τους ενέργεια. Επομένως, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή κατά τη διάρκεια μιας αλλαγής φάσης, παρόλο που η θερμότητα απορροφάται.
