Какво е влиянието на температурата върху състоянието на материята?

Съдържание

• TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
• Състояния на материята
• Фазови промени между състоянията на въпроса
• Внезапни температурни промени и фазови състояния
• Температурен ефект върху фазата

Материята може да съществува в твърдо, течно или газообразно състояние, а състоянието, в което се намира веществото, може до голяма степен да се определя от неговата температура. Когато се прекрачи определен температурен праг, уникален за всяко вещество във Вселената, ще има фазова промяна, която ще промени състоянието на материята. При условия на постоянно налягане налягане е основната определяща фаза на веществата. Разликата в температурите и фазите на различните видове материя позволява работа на топлинни двигатели и хладилници.

TL; DR (Твърде дълго; Не четях)

Температурата има пряк ефект върху това дали веществото съществува като твърдо, течно или газообразно. По принцип повишаването на температурата превръща твърдите вещества в течности, а течностите в газове; намаляването му превръща газовете в течности, а течностите в твърди вещества.

Състояния на материята

При ниски температури молекулното движение намалява и веществата имат по-малко вътрешна енергия. Атомите ще се установят в ниско енергийни състояния един спрямо друг и ще се движат много малко, което е характерно за твърдата материя. С повишаването на температурите, допълнителната топлинна енергия се прилага към съставните части на твърдото вещество, което причинява допълнително молекулно движение. Молекулите започват да се натискат една срещу друга и общият обем на веществото се увеличава. В този момент въпросът е влязъл в течно състояние. Газово състояние съществува, когато молекулите са поглъщали толкова много топлинна енергия поради повишени температури, че са свободни да се движат една около друга с висока скорост.

Фазови промени между състоянията на въпроса

Точката, в която материята, подложена на определена температура при условия на постоянно налягане, започва да променя фазата си, се нарича праг на промяна на фазата. При тази температура всеки бит на веществото, изложено на топлина, ще промени състоянието си. В точката на топене възниква преминаване от към твърдо към течно и преходът от течност в газ се осъществява в точката на кипене. Обратно, моментът на преминаване от газ към течност е кондензационната точка и преминаването от течност в твърдо вещество се извършва в точката на замръзване.

Внезапни температурни промени и фазови състояния

Веществото може да претърпи фазова промяна от твърдо в газово или от газово в твърдо, ако температурата, на която е изложена, се промени много бързо. Ако температурата около твърдо вещество се повиши много бързо, тя може да се сублимира или да се промени фаза от твърдо в газово, без да съществува като течност. В обратна посока газ, който внезапно се преохлажда, може да бъде подложен на пълно отлагане.

Температурен ефект върху фазата

Ако налягането е постоянно, състоянието на веществото ще зависи изцяло от температурата, на която е изложена. Поради тази причина ледът се топи, ако се извади от фризер, а водата кипи от тенджера, ако се остави при твърде висока температура твърде дълго. Температурата е само измерване на количеството топлинна енергия, присъстващо в околната среда. Когато веществото е поставено в среда с различна температура, топлината се обменя между веществото и околната среда, което води до постигане на равновесна температура и на двете. Така че, когато леден куб е изложен на топлина, неговите водни молекули абсорбират топлинна енергия от заобикалящата атмосфера и започват да се движат по-енергично, причинявайки водния лед да се стопи в течна вода.