Фазови преходи

Фазови преходи

Всеки преход от газообразно в течно, от течно – в твърдо състояние, и обратно е фазов преход.

Химия и опазване на околната среда

Ключови думи

промяна на състоянието, топене, замръзване, пружина, изпаряване, кондензация, сублимация, кристализация, течност, твърд, газ, състояние на материята, физическа собственост, температура, Налягане, трансформация, екзотермичен, ендотермичен, дифузия, термодинамика, химия, Физика, _javasolt

Свързани ресурси

Сцени

Състояния

  • твърдо вещество
  • течност
  • газ

Много от веществата в природата се срещат в различни агрегатни състояния. Най-известните три състояния са: твърдо, течно и газообразно. Науката отчита и други състояния, които възникват при екстремни обстоятелства.

Някои вещества - например водата - се наблюдава и в трите агрегатни състояния, докато други - например хелий - при нормални обстоятелства е познат само в едно състояние, но при много никса температура или при много високо налягане може да премине и в друго състояние.

Най-съществената разлика между агрегатните състояния е, че при различна температура или налягане привличането между частиците се променя.

Твърдо

Частиците, които изграждат веществото, се движат и в твърдо състояние, но обикновено по-бавно, отколкото в другите състояния. В този случай привличането между частиците е по-силно и тяхната позиция е фиксирана. Твърдото вещество има постоянен обем и форма.

Твърдите вещества биват два вида: кристални и аморфни. При кристалната структура на веществата частиците са разположени в строг геометричен ред. Такива са, например, ледът, диамантът, графитът. Веществата с аморфна структура нямат строга геометрична подредба, такива са восъкът, битумът, стъклото и повечето пластмаси.

Кристалите имат точно определена точка на топене, докато аморфните вещества постепенно омекват.

Няма рязка граница между кристалните и аморфните твърди вещества. В аморфните вещества могат да се образуват части с кристална структура, а и кристалните не винаги са "чисти" кристали, а конгломерати, изградени от кристални зърна.

Течно

При вещества в течно агрегатно състояние частиците са по-подвижни отколкото при твърдите вещества, но по-бавни в сравнение с газовете. Привличането между тях не позволява да се отдалечят една от друга, в същото време нямат постоянно място, движат се свободно вътре в течността. Течното вещество приема формата на съда, в който се намира, няма постоянна форма, но обемът у е относително постоянен.

Има течности, които по-лесно променят формата си, и други, които е по-трудно да бъдат формирани. Например водата е "по-течна", отколкото меда или зехтина. Това свойство - вискозност (наричано още вътрешно триене) - не е равнозначно на гъстотата, въпреки че в ежедневната реч често смесваме тези две понятия. Между течностите с висок вискозитет и твърдите аморфни вещества няма рязка граница: стъклото, например, може да се разглежда като много бавно течаща течност.

Газообразно

В газообразно състояние частиците се движат тобкова бързо и са отдалечени една от друга, че силата на привличане между тях не действа ефективно. На практика те се движат свободно като се удрят една в друга и в стените на съда, в който се съхраняват. Тези удари по стените на съда изглеждат като постоянно налягане, от което следва, че газовете притежават налягане, което е резултат не само на тежестта, а и на непрекъснатото движение на частиците. Газовете нямат нито постоянна форма, нито постоянен обем, те винаги изпълват пространството, с което разполагат.

Парата е материя в газообразно състояние над точката на кипене, но температурата й е по-ниска от критичната температура. Парата може да бъде кондензирана в течност, а газовете с температура над критичната не могат.

В ежедневието наричаме пара изпарението на горещата вода, макар това да не е пара, а безброй дребни водни капки, през които се пречупва светлината, затова е непрозрачна. Докато газовете и парата са прозрачни.

Фазови преходи

  • твърдо вещество
  • течност
  • газ
  • топене
  • втвърдяване
  • изпарение, кипене
  • кондензация
  • ресублимация
  • сублимация

При фазовите преходи във веществата не се извършват химични промени, те са изградени от същите частици, променят се само разположението и движението им. Агрегатното състояние на веществото зависи от температурата и налягането. Фазовите преходи се предизвикат чрез промяна на температурата и налягането.

При увеличаване на налягането ледътсе топи, а водата завира при намаляване на налягането. Температурата, при която веществото се топи се намира точка на топене, а температурата при която започва да ври - точка на кипене. И двете са зависими от налягането.

При повечето вещества тези две точки са ясно определени - при постоянно налягане, но има аморфни вещества, при които преходът между различните състояние е непрекъснат - те нямат определена точка на топене.

При почти всички вещества има пряк преход между твърдо и газообразно състояние и обпатно, не е задължително да се минава през фазата на течното състояние. Когато от твърдото вещество се получава газообразно, процесът се нарича сублимация. Сублимират например сухият лед и камфорът. Обратният процес е ресублимацията, но се нарича още и кристализация.

Преходът от течно в газообразно състояние бива два вида: изпаряване и кипене. Разликата между двата процеса е тази, че изпаряването се извършва само по повърхността на течността и се наблюдава на всякаква температура. При кипене във вътрешността на течността се образуват мехурчета, които излизат на повърхността, то е възможно само при определена температура, в точката на кипене, когато парата в мехурчетата е под достатъчно налягане, за да преодолее атмосферното налягане.

Процеси

  • топене
  • втвърдяване
  • изпарение, кипене
  • кондензация
  • ресублимация
  • сублимация
  • пренос на топлина
  • намаляване на топлина

Дикторски текст

Много от веществата в природата се срещат в различни агрегатни състояния. Най-известните три състояния са: твърдо, течно и газообразно. Науката отчита и други състояния, които възникват при екстремни обстоятелства.

Най-съществената разлика между агрегатните състояния е, че при различна температура или налягане привличането между частиците се променя.

Частиците, които изграждат веществото, се движат и в твърдо състояние, но обикновено по-бавно, отколкото в другите състояния. В този случай привличането между частиците е по-силно и тяхната позиция е фиксирана. Твърдото вещество има постоянен обем и форма.

При вещества в течно агрегатно състояние частиците са по-подвижни отколкото при твърдите вещества, но по-бавни в сравнение с газовете. Привличането между тях не позволява да се отдалечят една от друга, в същото време нямат постоянно място, движат се свободно вътре в течността. Течното вещество приема формата на съда, в който се намира, няма постоянна форма, но обемът у е относително постоянен.

В газообразно състояние частиците се движат тобкова бързо и са отдалечени една от друга, че силата на привличане между тях не действа ефективно. На практика те се движат свободно като се удрят една в друга и в стените на съда, в който се съхраняват. Тези удари по стените на съда изглеждат като постоянно налягане, от което следва, че газовете притежават налягане, което е резултат не само на тежестта, а и на непрекъснатото движение на частиците. Газовете нямат нито постоянна форма, нито постоянен обем, те винаги изпълват пространството, с което разполагат.

При фазовите преходи във веществата не се извършват химични промени, те са изградени от същите частици, променят се само разположението и движението им. Агрегатното състояние на веществото зависи от температурата и налягането. Фазовите преходи се предизвикат чрез промяна на температурата и налягането.

При почти всички вещества има пряк преход между твърдо и газообразно състояние и обпатно, не е задължително да се минава през фазата на течното състояние. Когато от твърдото вещество се получава газообразно, процесът се нарича сублимация. Сублимират например сухият лед и камфорът. Обратният процес е ресублимацията, но се нарича още и кристализация.

Свързани ресурси

Горене на свещ

Човечеството използва свещите за осветление още от древността.

Изпаряване и кипене

Какво се случва в течността, когато кипи и се изпарява? От какво зависи точката на кипене?

Как работи прахосмукачката?

Прахомукачката създава слаб вакуум и събира праха с помощта на въздух с високо налягане.

Вода (H₂O)

Водата е много стабилно съединение на водорода и кислорода, жизненонеобходимо за всички...

Melting and freezing

During freezing hydrogen bonds are formed between water molecules resulting in a crystal...

pVT-диаграма на идеален газ

Дава представа за връзката между налягането, обема и температурата при идеалните газове.

Surface tension

Surface tension is the property of a liquid that allows it to obtain the smallest surface...

Thermometers

There are various types of instruments used for measuring temperature.

Как работи сешоарът?

Анимацията демонстрира устройството и функционирането на сешоара.

Как работи хладилникът?

Тази анимация показва как работи хладилникът.

Как работи климатикът

Климатикът поглъща топлината в помещението и я отвежда навън.

Added to your cart.