ОК – 3: ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА
реклама
ОК – 3: ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА Вещество может находиться разных агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Эти состояния отличаются расположением молекул: в ТВЕРДОМ ТЕЛЕ молекулы находятся близко к друг дугу, в узлах кристаллической решетки, и только колеблются около некоторого положения равновесия; в ЖИДКОСТИ молекулы хотя и находятся близко к друг другу, но движутся хаотически, беспорядочно; в ГАЗЕ молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга и тоже движутся хаотически, беспорядочно; Одно и тоже вещество может иметь разную температуру. Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы вещества, тем больше его внутренняя энергия. Рассмотрим, как происходит переход вещества из одного состояния в другое. При нагревании твердого тела его внутренняя энергия увеличивается, колебания молекул усиливаются, и в конце концов они срываются со своих мест – начинается разрушение кристаллической решетки. Этот процесс называется ПЛАВЛЕНИЕМ, а температура, при которой начинается процесс разрушения кристаллической решетки, температурой плавления. При плавлении температура тела не меняется, т.к. вся подводимая к нему теплота идет на увеличение потенциальной энергии молекул. Скорость плавления твердого тела определяется УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТОЙ ПЛАВЛЕНИЯ λ – количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг твердого вещества в жидкость при температуре плавления, [λ] – Дж/кг. Чем меньше λ, тем быстрее плавится вещество. Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления твердого тела, надо удельную теплоту плавления умножить на его массу. Множество молекул у поверхности жидкости, сталкиваясь друг с другом, приобретают настолько большую скорость, что вылетают за пределы жидкости, причем часть из них назад не возвращается. Этот процесс называется ИСПАРЕНИЕМ (один из способов парообразования). Скорость испарения зависит от: температуры, – чем выше температура, тем больше кинетическая энергия молекул и тем больше их число вылетает из жидкости в единицу времени; от площади испарения – чем больше площадь, тем больше молекул покидает жидкость; наличия ветра – поток воздуха над поверхностью жидкости уносит с собой образовавшиеся пары, освобождая тем самым место для выхода следующих молекул. рода жидкости – одни испаряются быстро (ацетон, бензин), т.к. их молекулы слабо притягиваются друг к другу; другие (вода, масло) – медленно из-за более сильного притяжения молекул. В результате испарения внутренняя энергия жидкости уменьшается, и ее температура понижается, т.к. жидкость покидают наиболее быстрые молекулы. И чем быстрее испаряется жидкость, тем быстрее понижается ее температура. росы. Абсолютная влажность ρ – плотность водяного пара. Относительная влажность φ – отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного водяного пара при той же температуре, [φ]=%. При нагревании жидкости ее температура и внутренняя энергия увеличиваются; в результате испарение усиливается и переходит в КИПЕНИЕ, при котором происходит объемное ПАРООБРАЗОВАНИЕ – превращение жидкости в пар. Температура, при которой начинается кипение, называется температурой кипения. Во время кипения температура жидкости остается постоянной, несмотря на подвод тепла, т.к. энергия расходуется на превращение жидкости в пар. Этот процесс характеризуется удельной теплотой парообразования L – количеством теплоты, необходимым для превращения 1 кг жидкости в пар при температуре кипения, [L] – Дж/кг. Чтобы найти количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар, надо удельную теплоту парообразования умножить на ее массу. Если продолжить нагрев газа (пара), то при достаточно высоких температурах начнется его ионизация за счет столкновений быстродвижущихся атомов или молекул. Вещество будет переходить в новое состояние, называемое ПЛАЗМОЙ. Покинувшая жидкость молекула принимает участие в беспорядочном тепловом движении газа. Беспорядочно двигаясь, она может снова вернуться в жидкость. Такой процесс называется КОНДЕНСАЦИЕЙ. Если испарение жидкости происходит в закрытом сосуде, то постепенно число молекул покинувших жидкость становится равным числу молекул вернувшихся обратно – наступает динамическое равновесие между жидкостью и паром, такой пар называется насыщенным. Атмосферный ВОПРОСЫ: воздух содержит в себе водяные 1. Чем отличаются агрегатные состояния пары, поэтому бывает различной вещества? степени ВЛАЖНОСТИ, - степени 2. Как происходит плавление твердого тела? близости к состоянию насыщения. 3. В чем состоит и от чего зависит процесс испарения? Температура, при которой пар, 4. Какой пар называется насыщенным? находящийся в воздухе, становится 5. Как определить влажность воздуха? насыщенным, называется точкой 6. Что происходит при кипении жидкости? 7. Что происходит при нагревании и охлаждении пара? 8. Когда и как происходит отвердевание? 9. Где и как применяют переход вещества из одного агрегатного состояния в другое?
