Este important să cunoaștem și să înțelegem cum sunt efectuate tranzițiile între stările agregate ale substanțelor. Schema unor astfel de tranziții este prezentată în Figura 4.

5 - sublimare (sublimare) - trecere de la stare solidăîn gaz, ocolind lichidul;

6 - desublimare - trecere de la stare gazoasăîn solid fără a trece prin lichid.

B. 2 Topirea gheții și înghețarea apei (cristalizarea)
Dacă puneți gheață într-un balon și începeți să o încălziți cu un arzător, veți observa că temperatura acesteia va începe să crească până când va ajunge la punctul de topire (0 o C). Apoi va începe procesul de topire, dar temperatura gheții nu va crește și numai după terminarea procesului de topire a întregii gheațe, temperatura apei formate va începe să crească.

Definiție. Topire- procesul de trecere de la starea solidă la starea lichidă. Acest proces are loc la o temperatură constantă.

Temperatura la care se topește o substanță se numește punct de topire și este o valoare măsurată pentru multe solide și, prin urmare, este o valoare tabelară. De exemplu, punctul de topire al gheții este 0 o C, iar punctul de topire al aurului este de 1100 o C.

Procesul invers de topire - procesul de cristalizare - este, de asemenea, considerat convenabil prin exemplul de înghețare a apei și transformarea ei în gheață. Dacă luați o eprubetă cu apă și începeți să o răciți, atunci la început va exista o scădere a temperaturii apei până când ajunge la 0 o C, apoi va îngheța la o temperatură constantă), iar după congelarea completă , răcirea în continuare a gheții formate.
Dacă procesele descrise sunt luate în considerare din punct de vedere energie interna corpurile, apoi, în timpul topirii, toată energia primită de corp este cheltuită pentru distrugerea rețelei cristaline și slăbirea legăturilor intermoleculare, astfel, energia este cheltuită nu pentru modificarea temperaturii, ci pentru modificarea structurii substanței și interacțiunea particulelor sale. În procesul de cristalizare, schimbul de energie are loc în direcție inversă: corpul degajă căldură mediu inconjurator, iar energia sa internă scade, ceea ce duce la o scădere a mobilității particulelor, la o creștere a interacțiunii dintre ele și la solidificarea corpului.

Diagrama de topire și cristalizare

Este util să poți reprezenta grafic procesele de topire și cristalizare a unei substanțe pe un grafic. De-a lungul axelor graficului sunt situate: axa absciselor - timpul, axa ordonatelor - temperatura substanței. Ca substanță studiată, vom lua gheață la o temperatură negativă, adică una care, la primirea căldurii, nu va începe imediat să se topească, ci va fi încălzită până la punctul de topire. Să descriem secțiunile din grafic, care reprezintă procese termice separate:
Starea inițială - a: încălzirea gheții la o temperatură de topire de 0 o C;
a - b: proces de topire la o temperatură constantă de 0 o C;
b - punct cu o anumită temperatură: încălzirea apei formate din gheață la o anumită temperatură;
Punct cu o anumită temperatură - c: apă de răcire până la punctul de îngheț 0 o C;
c - d: procesul de congelare a apei la o temperatură constantă de 0 o C;
d - starea finală: răcirea gheții până la o temperatură negativă.

Ce este un „punct triplu” și cum să-i determine coordonatele? Experimentele arată că pentru fiecare substanță există condiții (presiune și temperatură) în care vaporii, lichidul și cristalul pot coexista simultan pentru un timp arbitrar lung. De exemplu, dacă puneți apă cu gheață plutitoare într-un vas închis la zero grade, atunci înăuntru spatiu liber atât apa cât și gheața se vor evapora. Cu toate acestea, la o presiune a vaporilor de 0,006 atm. (aceasta este presiunea „propria”, fără a lua în considerare presiunea creată de aer) și o temperatură de 0,01 ° C, creșterea masei de abur se va opri. De acum înainte, gheața, apa și aburul își vor păstra masa la nesfârșit. Acesta este punctul triplu pentru apă (diagrama din stânga). Dacă apă sau abur sunt plasate în condițiile regiunii din stânga, acestea vor deveni gheață. Dacă se introduce un lichid sau un corp solid în „regiunea inferioară”, atunci se va obține abur. În zona potrivită, apa se va condensa și gheața se va topi.

O diagramă similară poate fi construită pentru orice substanță. Scopul unor astfel de diagrame este să răspundă la întrebarea: ce stare a materiei va fi stabilă la o astfel de presiune și la o astfel de temperatură. De exemplu, diagrama din dreapta este pentru dioxid de carbon. Punctul triplu pentru această substanță are o coordonată de „presiune” de 5,11 atm, adică mult mai mult decât în ​​mod normal Presiunea atmosferică. Prin urmare, în condiții normale (presiune 1 atm), putem observa doar tranziții „mai jos punct triplu”, adică transformarea independentă a unui solid într-un gaz. La o presiune de 1 atm, aceasta se va întâmpla la o temperatură de -78 °C (vezi liniile de coordonate punctate sub punctul triplu).

Cu toții trăim „aproape” de valorile „condițiilor normale”, adică în primul rând la o presiune apropiată de o atmosferă. Prin urmare, dacă presiunea atmosferică este mai mică decât presiunea corespunzătoare punctului triplu, atunci când corpul este încălzit, nu vom vedea lichid, solidul se va transforma imediat în vapori. Exact așa se comportă „gheața uscată”, ceea ce este foarte convenabil pentru vânzătorii de înghețată. Blocurile de înghețată pot fi mutate cu bucăți de „gheață uscată” și să nu vă fie teamă că înghețata se va uda. Dacă presiunea corespunzătoare punctului triplu este mai mică decât cea atmosferică, atunci substanța aparține „topirii” - atunci când temperatura crește, se transformă mai întâi într-un lichid și apoi fierbe.

După cum puteți vedea, caracteristicile transformărilor agregate ale substanțelor depind direct de modul în care valorile curente ale presiunii și temperaturii se corelează cu coordonatele „punctului triplu” din diagrama „presiune-temperatura”.

Și în concluzie, să numim substanțele cunoscute de tine, care sublimă mereu în condiții normale. Acesta este iod, grafit, „gheață uscată”. La alte presiuni și temperaturi decât cele normale, aceste substanțe pot fi observate atât în ​​stare lichidă, cât și chiar în stare de fierbere.

(C) 2013. Physics.ru cu participarea A.V. Kuznetsova (Samara)

În funcție de condiții, corpurile pot fi în stare lichidă, solidă sau gazoasă. Aceste stări sunt numite stări agregate ale materiei .

În gaze, distanța dintre molecule este mare mai multe dimensiuni molecule. Dacă pereții vasului nu interferează cu gazul, moleculele acestuia se despart.

În lichide și solide, moleculele sunt mai apropiate și, prin urmare, nu se pot deplasa departe.

Se numește tranziția de la o stare agregată la alta faza de tranzitie .

Tranziția unei substanțe de la starea solidă la starea lichidă se numește topire , iar temperatura la care se întâmplă acest lucru este punct de topire . Transferul de materie din stare lichidaîntr-un solid numit cristalizare , iar temperatura de tranziție este temperatura de cristalizare .

Cantitatea de căldură care este eliberată în timpul cristalizării unui corp sau absorbită de corp în timpul topirii, pe unitatea de masă a corpului, se numește căldură specifică de fuziune (cristalizare) λ:

În timpul cristalizării, se eliberează aceeași cantitate de căldură ca și cea absorbită în timpul topirii.

Se numește trecerea unei substanțe de la starea lichidă la starea gazoasă vaporizare . Se numește trecerea unei substanțe de la starea gazoasă la starea lichidă condensare . Cantitatea de căldură necesară pentru vaporizare (eliberată în timpul condensului):

Vaporizarea de la suprafața unui lichid se numește evaporare . Evaporarea poate avea loc la orice temperatură. Se numește tranziția lichidului la vapori, care are loc în întregul volum al corpului fierbere , iar temperatura la care fierbe lichidul este Punct de fierbere .

In cele din urma, sublimare - aceasta este trecerea unei substanțe de la starea solidă direct la starea gazoasă, ocolind stadiul lichid.

Dacă alți parametri Mediul extern(în special, presiunea) rămân constante, atunci temperatura corpului în procesul de topire (cristalizare) și fierbere nu se modifică.

Dacă numărul de molecule care părăsesc lichidul este egal cu numărul de molecule care se întorc în lichid, atunci ei spun că a ajuns un echilibru dinamic între lichid și vapori. Un vapor aflat în echilibru dinamic cu lichidul său se numește

În această secțiune, ne vom uita la state agregate, în care se află materia care ne înconjoară și forțele de interacțiune dintre particule de materie, caracteristic fiecăreia dintre stările agregate.

1. Stare solidă,

2. stare lichidași

3. stare gazoasă.

Adesea există un al patrulea starea de agregare – plasmă.

Uneori, starea de plasmă este considerată unul dintre tipurile de stare gazoasă.

Plasma - gaz parțial sau complet ionizat, cel mai des întâlnit în temperaturi mari Oh.

Plasma este cea mai comună stare a materiei din univers, deoarece materia stelelor se află în această stare.

Pentru toată lumea starea de agregare trăsături caracteristice în natura interacțiunii dintre particulele unei substanțe, care afectează proprietățile sale fizice și chimice.

Fiecare substanță poate fi în diferite stări de agregare. La temperaturi suficient de scăzute, toate substanțele sunt în stare solidă. Dar pe măsură ce se încălzesc, devin lichide, apoi gazele. La încălzire suplimentară, ei ionizează (atomii își pierd o parte din electroni) și trec în stare plasmă.

Gaz

stare gazoasă(din olandeză. gaz, se întoarce la altă greacă. Χάος ) caracterizată prin legături foarte slabe între particulele sale constitutive.

Moleculele sau atomii care formează gazul se mișcă aleatoriu și, în același timp, se află la distanțe mari (în comparație cu dimensiunile lor) unul față de celălalt în majoritatea timpului. Astfel forțele de interacțiune dintre particulele de gaz sunt neglijabile.

Caracteristica principală a gazului este că umple tot spațiul disponibil fără a forma o suprafață. Gazele se amestecă întotdeauna. Gazul este o substanță izotropă, adică proprietățile sale nu depind de direcție.

În absența gravitației presiune la fel în toate punctele din gaz. În domeniul forțelor gravitaționale, densitatea și presiunea nu sunt aceleași în fiecare punct, scăzând cu înălțimea. În consecință, în câmpul gravitațional, amestecul de gaze devine neomogen. gaze grele tind să se așeze mai jos și mai mult plămânii- pentru a merge sus.

Gazul are o compresibilitate ridicată- când presiunea crește, densitatea acesteia crește. Pe măsură ce temperatura crește, acestea se extind.

Când este comprimat, un gaz se poate transforma într-un lichid., dar condensul nu are loc la nicio temperatură, ci la o temperatură sub temperatura critică. Temperatura critică este o caracteristică a unui anumit gaz și depinde de forțele de interacțiune dintre moleculele acestuia. Deci, de exemplu, gaz heliu poate fi lichefiat numai la temperaturi mai mici 4,2K.

Există gaze care, atunci când sunt răcite, trec într-un corp solid, ocolind faza lichidă. Transformarea unui lichid în gaz se numește evaporare, iar transformarea directă corp solidîn gaz sublimare.

Solid

Stare solidăîn comparaţie cu alte stări de agregare caracterizat prin stabilitatea formei.

Distinge cristalinși solide amorfe.

Starea cristalină a materiei

Stabilitatea formei solidelor se datorează faptului că majoritatea solidelor au structură cristalină.

În acest caz, distanțele dintre particulele substanței sunt mici, iar forțele de interacțiune dintre ele sunt mari, ceea ce determină stabilitatea formei.

Este ușor de verificat structura cristalină a multor solide prin divizarea unei bucăți de materie și examinarea fracturii rezultate. De obicei, la o pauză (de exemplu, în zahăr, sulf, metale etc.), mici fețe de cristal situate în unghiuri diferite sunt clar vizibile, strălucind datorită reflectării diferite a luminii de către acestea.

Când cristalele sunt foarte mici, structură cristalină substanțele pot fi identificate cu ajutorul unui microscop.

Forme cristaline

Fiecare substanță se formează cristale formă perfect definită.

Varietatea formelor cristaline poate fi rezumată în șapte grupuri:

1. Triclinica(paralelipiped),

2.Monoclinic(prismă cu un paralelogram la bază),

3. Rombic (cuboid),

4. tetragonală(paralepiped dreptunghiular cu un pătrat la bază),

5. Trigonală,

6. Hexagonal(prismă cu baza dreptei centrată
hexagon),

7. cub(cub).

Multe substanțe, în special fier, cupru, diamant, clorură de sodiu, cristalizează în sistem cubic. Cele mai simple forme ale acestui sistem sunt cub, octaedru, tetraedru.

Magneziul, zincul, gheața, cuarțul cristalizează în sistem hexagonal. Principalele forme ale acestui sistem sunt prisme hexagonale și bipiramidă.

Cristalele naturale, precum și cristalele obținute artificial, rareori corespund exact formelor teoretice. De obicei, atunci când substanța topită se solidifică, cristalele cresc împreună și, prin urmare, forma fiecăruia dintre ele nu este tocmai corectă.

Oricum, oricât de neuniform se dezvoltă cristalul, oricât de distorsionată ar fi forma lui, unghiurile la care converg fețele cristalului în aceeași substanță rămân constante.

Anizotropie

Particularități corpuri cristaline nu se limitează la forma cristalelor. Deși substanța dintr-un cristal este perfect omogenă, multe dintre ele proprietăți fizice- rezistența, conductibilitatea termică, relația cu lumina etc. - nu sunt întotdeauna aceleași în direcții diferite în interiorul cristalului. Această caracteristică importantă a substanțelor cristaline se numește anizotropie.

Structura internă a cristalelor. Grile de cristal.

Forma exterioară a cristalului îl reflectă structura interna si se datoreaza aranjarii corecte a particulelor care alcatuiesc cristalul - molecule, atomi sau ioni.

Acest aranjament poate fi reprezentat ca rețea cristalină- un cadru spațial format din linii drepte care se intersectează. În punctele de intersecție a liniilor - noduri de zăbrele sunt centrele particulelor.

În funcție de natura particulelor situate în nodurile rețelei cristaline și de ce forțe de interacțiune predomină între ele într-un anumit cristal, se disting următoarele tipuri rețele cristaline:

1. moleculară,

2. atomic,

3. ionicși

4. metal.

Rețelele moleculare și atomice sunt inerente substanțelor cu legătură covalentă, ionic - la compuși ionici, metalic - la metale și aliajele acestora.

La nodurile rețelelor atomice se află atomi. Sunt conectați unul cu celălalt legătură covalentă.

Sunt relativ puține substanțe care au rețele atomice. Ei aparțin diamant, siliconși unii compuși anorganici.

Aceste substanțe se caracterizează prin duritate ridicată, sunt refractare și practic insolubile în orice solvenți. Aceste proprietăți se datorează durabilității lor. legătură covalentă.

Moleculele sunt situate la nodurile rețelelor moleculare. Sunt conectați unul cu celălalt forte intermoleculare.

Există o mulțime de substanțe cu o rețea moleculară. Ei aparțin nemetale, cu excepția carbonului și a siliciului, toate compusi organici cu legătură neionică şi mulți compuși anorganici.

Forțele interacțiunii intermoleculare sunt mult mai slabe decât forțele legăturilor covalente, prin urmare cristalele moleculare au duritate scăzută, fuzibile și volatile.

În nodurile rețelelor ionice sunt localizați, alternând, ionii încărcați pozitiv și negativ. Ele sunt legate între ele prin forțe atracție electrostatică.

Compușii ionici care formează rețele ionice includ majoritatea sărurilor și un număr mic de oxizi.

Prin putere rețele ionice inferior atomic, dar depășește molecular.

Compușii ionici au puncte de topire relativ ridicate. Volatilitatea lor în majoritatea cazurilor nu este mare.

La nodurile rețelelor metalice se află atomi de metal, între care electroni comuni acestor atomi se mișcă liber.

Prezența electronilor liberi în rețelele cristaline ale metalelor poate explica multe dintre proprietățile lor: plasticitate, maleabilitate, luciu metalic, conductivitate electrică și termică ridicată.

Există substanțe în ale căror cristale două tipuri de interacțiuni între particule joacă un rol semnificativ. Deci, în grafit, atomii de carbon sunt legați între ei în aceleași direcții. legătură covalentă, iar în altele metalic. Prin urmare, rețeaua de grafit poate fi considerată și ca nuclear, Si cum metal.

În mulți compuși anorganici, de exemplu, în BeO, ZnS, CuCl, legătura dintre particulele situate la locurile rețelei este parțial ionic, și parțial covalent. Prin urmare, rețelele unor astfel de compuși pot fi considerate ca intermediare între ionicși atomic.

Stare amorfa a materiei

Proprietățile substanțelor amorfe

Printre corpurile solide sunt cele în care nu se găsesc semne de cristale în fractură. De exemplu, dacă despărțiți o bucată de sticlă obișnuită, atunci spargerea acesteia va fi netedă și, spre deosebire de spargerile de cristale, este limitată nu de suprafețe plane, ci de suprafețe ovale.

O imagine similară se observă la despicarea bucăților de rășină, lipici și alte substanțe. Această stare a materiei se numește amorf.

Diferență între cristalinși amorf corpurile este deosebit de pronunțată în raportul lor cu încălzirea.

În timp ce cristalele fiecărei substanțe se topesc la o temperatură strict definită și la aceeași temperatură are loc o tranziție de la starea lichidă la starea solidă, corpurile amorfe nu au temperatura constanta topire. Când este încălzit, corpul amorf se înmoaie treptat, începe să se răspândească și, în cele din urmă, devine complet lichid. Când se răcește, de asemenea se intareste treptat.

Din cauza lipsei unui punct de topire specific, corpurile amorfe au o abilitate diferită: multe dintre ele curg ca lichide, adică cu acțiune prelungită a forțelor relativ mici, își schimbă treptat forma. De exemplu, o bucată de rășină așezată pe o suprafață plană se întinde într-o cameră caldă timp de câteva săptămâni, luând forma unui disc.

Structura substanțelor amorfe

Diferență între cristalin şi amorf starea materiei este următoarea.

Dispunerea ordonată a particulelor într-un cristal, reflectat de celula unitară, se păstrează în zone mari de cristale, iar în cazul cristalelor bine formate - în întregimea lor.

LA corpuri amorfe se respectă numai ordinea în aranjarea particulelor în zone foarte mici. Mai mult, într-un număr de corpuri amorfe, chiar și această ordonare locală este doar aproximativă.

Această diferență poate fi rezumată după cum urmează:

• Structura cristalină este caracterizată de ordine pe distanță lungă,
• structura corpurilor amorfe – aproape.

Exemple de substanțe amorfe.

Substanțele amorfe stabile includ sticlă(artificiale și vulcanice), naturale și artificiale rășini, cleiuri, parafină, ceară si etc.

Trecerea de la o stare amorfă la una cristalină.

Unele substanțe pot fi atât în ​​stare cristalină, cât și amorfă. Dioxid de siliciu SiO2 apare în natură sub formă de bine formate cristale de cuarț, precum și în stare amorfă ( mineral silex).

în care starea cristalină este întotdeauna mai stabilă. Prin urmare, o tranziție spontană de la substanță cristalinăîntr-o stare amorfă este imposibilă, iar transformarea inversă - o tranziție spontană de la o stare amorfă la o stare cristalină - este posibilă și uneori observată.

Un exemplu de astfel de transformare este devitrificare- cristalizarea spontană a sticlei la temperaturi ridicate, însoțită de distrugerea acesteia.

stare amorfă multe substanțe se obține cu o viteză mare de solidificare (răcire) a topiturii lichide.

Pentru metale și aliaje stare amorfă se formează, de regulă, dacă topitura este răcită un timp de ordinul fracțiilor sau zecilor de milisecunde. Pentru ochelari, este suficientă o viteză de răcire mult mai mică.

Cuarţ (SiO2) are, de asemenea, o viteză scăzută de cristalizare. Prin urmare, produsele turnate din acesta sunt amorfe. Cuarțul natural, care a avut sute și mii de ani să se cristalizeze atunci când scoarța terestră sau straturile adânci de vulcani s-au răcit, are o structură cu granulație grosieră, spre deosebire de sticla vulcanică, care a înghețat la suprafață și, prin urmare, este amorfă.

Lichide

Lichidul este o stare intermediară între un solid și un gaz.

stare lichida este intermediar între gazos și cristalin. Conform unor proprietăți, lichidele sunt aproape de gazele, după alții - să corpuri solide.

Cu gazele, lichidele sunt aduse împreună, în primul rând, prin lor izotropieși fluiditate. Acesta din urmă determină capacitatea lichidului de a-și schimba cu ușurință forma.

in orice caz densitate mareși compresibilitate scăzută lichidele le apropie de corpuri solide.

Capacitatea lichidelor de a-și schimba cu ușurință forma indică absența forțelor dure de interacțiune intermoleculară în ele.

În același timp, compresibilitatea scăzută a lichidelor, care determină capacitatea de a menține un volum constant la o temperatură dată, indică prezența, deși nu rigidă, dar totuși semnificative forțe de interacțiune între particule.

Raportul dintre energia potențială și cinetică.

Fiecare stare de agregare este caracterizată de propriul raport între energiile potențiale și cinetice ale particulelor de materie.

Pentru solide, media energie potențială particulele este mai mare decât energia lor cinetică medie. Prin urmare, în solide, particulele ocupă anumite poziții unele față de altele și doar oscilează în raport cu aceste poziții.

Pentru gaze, raportul de energie este inversat, ca urmare a căreia moleculele de gaz se află întotdeauna într-o stare de mișcare haotică și practic nu există forțe de coeziune între molecule, astfel încât gazul ocupă întotdeauna întregul volum care îi este furnizat.

În cazul lichidelor, energiile cinetice și potențiale ale particulelor sunt aproximativ aceleași, adică particulele sunt conectate între ele, dar nu rigid. Prin urmare, lichidele sunt fluide, dar au un volum constant la o anumită temperatură.

Structurile lichidelor și ale corpurilor amorfe sunt similare.

Ca urmare a aplicării metodelor la lichide analiză structurală a constatat că structura lichidele sunt ca corpurile amorfe. Majoritatea lichidelor au comandă pe distanță scurtă este numărul de vecini cei mai apropiați pentru fiecare moleculă și a acestora aranjament reciproc aproximativ la fel pe tot volumul lichidului.

Gradul de ordonare a particulelor în diferite lichide este diferit. În plus, se schimbă cu temperatura.

La temperaturi scăzute puțin peste punctul de topire al unei substanțe date, gradul de ordine în aranjarea particulelor unui lichid dat este ridicat.

Pe măsură ce temperatura crește, aceasta scade și pe măsură ce lichidul se încălzește, proprietățile lichidului se apropie din ce în ce mai mult de proprietățile gazului. Când se atinge temperatura critică, distincția dintre lichid și gaz dispare.

Datorită asemănării structurii interne a lichidelor și a corpurilor amorfe, acestea din urmă sunt adesea considerate lichide cu o vâscozitate foarte mare, iar doar substanțele în stare cristalină sunt clasificate ca solide.

Asemuire corpuri amorfe lichide, cu toate acestea, trebuie amintit că în corpurile amorfe, spre deosebire de lichidele obișnuite, particulele au o ușoară mobilitate - la fel ca și în cristale.

Orice corp poate fi în diferite stări de agregare la anumite temperaturi și presiuni - în stare solidă, lichidă, gazoasă și plasmă.

Căci trecerea de la o stare de agregare la alta are loc cu condiția ca încălzirea corpului din exterior să aibă loc mai rapid decât răcirea acestuia. Și invers, dacă răcirea corpului din exterior are loc mai repede decât încălzirea corpului datorită energiei sale interne.

În timpul trecerii la o altă stare de agregare, substanța rămâne aceeași, vor rămâne aceleași molecule, se vor schimba doar poziția lor relativă, viteza de mișcare și forțele de interacțiune între ele.

Acestea. o modificare a energiei interne a particulelor corpului o transferă de la o fază a stării la alta. Mai mult, această stare poate fi menținută într-un interval mare de temperatură a mediului extern.

Când starea de agregare se schimbă, este nevoie de o anumită cantitate de energie. Și în procesul de tranziție, energia este cheltuită nu pentru schimbarea temperaturii corpului, ci pentru schimbarea energiei interne a corpului.

Să arătăm pe grafic dependența temperaturii corpului T (at presiune constantă) asupra cantității de căldură Q furnizată corpului în timpul trecerii de la o stare de agregare la alta.

Luați în considerare un corp de masă m, care este în stare solidă cu o temperatură T1.

Corpul nu trece instantaneu de la o stare la alta. În primul rând, este nevoie de energie pentru a schimba energia internă, iar acest lucru necesită timp. Viteza de tranziție depinde de masa corpului și de capacitatea acestuia de căldură.

Să începem să încălzim corpul. Formulele pot fi scrise astfel:

Q = c⋅m⋅(T 2 -T 1)

Aceasta este cât de multă căldură trebuie să absoarbă corpul pentru a se încălzi de la temperatura T 1 la T 2 .

Trecerea unui solid la un lichid

Mai mult, la temperatura critică T2, care este diferită pentru fiecare corp, legăturile intermoleculare încep să se rupă și corpul trece într-o altă stare de agregare - lichidă, adică. legăturile intermoleculare slăbesc, moleculele încep să se miște cu o amplitudine mai mare cu o viteză mai mare și mai mare energie kinetică. Prin urmare, temperatura aceluiași corp în stare lichidă este mai mare decât în ​​stare solidă.

Pentru ca întregul corp să treacă de la starea solidă la starea lichidă, este nevoie de timp pentru a acumula energie internă. În acest moment, toată energia se duce nu la încălzirea corpului, ci la distrugerea vechilor legături intermoleculare și la crearea altora noi. Cantitatea de energie necesară:

λ - căldura specifică topirea și cristalizarea unei substanțe în J/kg, pentru fiecare substanță proprie.

După ce întregul corp a trecut în stare lichidă, acest lichid începe din nou să se încălzească după formula: Q = c⋅m⋅(T-T 2); [J].

Trecerea unui corp de la starea lichidă la starea gazoasă

Când este atinsă o nouă temperatură critică T3, începe un nou proces de tranziție de la lichid la vapori. Pentru a trece mai departe de la lichid la vapori, trebuie să cheltuiți energie:

r - căldura specifică de formare a gazului și condensare a unei substanțe în J/kg, fiecare substanță are propria sa.

Rețineți că o tranziție de la starea solidă la starea gazoasă este posibilă, ocolind faza lichidă. Un astfel de proces se numește sublimare, iar procesul invers este desublimare.

Trecerea unui corp de la starea gazoasă la starea de plasmă

Plasma- un gaz parțial sau complet ionizat în care densitățile pozitive și sarcini negative practic la fel.

Plasma apare de obicei la temperaturi ridicate, de la câteva mii de °C și peste. După metoda de formare, se disting două tipuri de plasmă: termică, care apare atunci când un gaz este încălzit la temperaturi ridicate, și gazoasă, care se formează în timpul descărcărilor electrice într-un mediu gazos.

Acest proces este foarte complex și are o descriere simplă și nici în viața de zi cu zi nu este realizabil pentru noi. Prin urmare, nu ne vom opri în detaliu asupra acestei probleme.