Faseovergange

Faseovergange

En faseovergang er omdannelsen af ​​et stof fra en tilstand til en anden.

Kemi

Nøgleord

change of state, melting, freezing, boiling, evaporation, condensation, sublimation, crystallisation, liquid, solid, gas, state of matter, physical property, temperature, pressure, transformation, exothermic, endothermic, diffusion, thermodynamics, chemistry, physical, _javasolt

Relaterede ekstramaterialer

Scener

Materiel tilstande

De fleste stoffer kan forekomme i naturen i mere end en tilstand. De tre grundlæggende tilstande af stoffer er de faste, flydende og gasformige faser. Forskere har også opdaget andre tilstande, som forekommer under ekstreme forhold.

Visse stoffer, såsom vand, kan let observeres i alle tre grundlæggende tilstande, mens andre stoffer, såsom helium, er kendt i en tilstand under normale forhold, men skifter til en anden tilstand under særlige forhold, såsom meget lave temperaturer eller meget højt tryk.

Den vigtigste forskel mellem de forskellige tilstande af materialer er, at på grund af den forskellige temperatur eller tryk bliver partikler tiltrukket til hinanden på en anderledes måde.

Solid

Partikler bevæger sig også i faste stoffer, men normalt langsommere end i stoffer med andre tilstande. Tiltrækningskraften mellem partiklerne er meget stærk, derfor skaber bindinger mellem dem, de holdes i en fast posistion, hvor de vibrerer.

Faste stoffer har en bestemt mængde og form.

Der er to typer af faste stoffer: Krystallinsk eller amorf. I krystallinske faste stoffer danner partikler et regelmæssigt gentagende mønster. Eksempler herpå er is, diamant og grafit. Amorfe faste stoffer har ikke et regelmæssigt arrangement af partikler. Eksempler på amorfe faste stoffer er voks, bitumen, glas og de fleste plastmaterialer.

Krystallinske faste stoffer har et præcist smeltepunkt, mens amorfe faste stoffer ikke her det, de smelter gradvist.

Der er ingen skarp forskel mellem krystallinske og amorfe faste stoffer. Krystallinske blokke kan forekomme i amorfe materialer. De fleste krystallinske faste stoffer er ikke monokrystallinske (bestående af en enkelt krystal) men polykrystallinsk, det vil sige et stort antal enkelt krystaller, der holdes sammen af tynde lag af amorft fast stof.

Væske

I væsker bevæger partiklerne sig hurtigere end i faste stoffer, men langsommere end i gasser.
Tiltrækningen mellem partiklerne er svagere end i faste stoffer, så de er ikke i en fast position, de kan frit bevæge sig inde i stoffet, men forbliver tæt på hinanden.

Væsker har en bestemt volumen, men ingen bestemt form, så de tager formen af beholderen. Nogle væsker ændrer deres form nemt, mens andre modstår deformation lidt mere. Denne egenskab kaldes viskositet. Enkelt sagt, så refererer viskositet til friktionen mellem partiklerne i væsken. Selvom vi almindeligvis siger, at en mere viskøs væske er tykkere end en anden væske, har viskositeten intet at gøre med tæthed. For eksempel, selvom olivenolie er mere viskøs end vand, har den en lavere densitet.

Der er ingen voldsom forskel mellem væsker med meget høj viskositet og amorfe faste stoffer. Glas kan for eksempel betragtes som både et amorft stof og en væske med ekstremt høj viskositet.

Gas

I gasformige stoffer bevæger partiklerne sig så hurtigt og er så langt fra hinanden, at indflydelsen af de attraktive kræfter mellem dem er meget mindre effektiv.
De flyver næsten frit og kolliderer med hinanden og beholderens væg. Netkraften af partiklerne, der rammer beholdervæggen, ses som gastryk. Det vil sige, gastrykket skyldes ikke kun massen, men også den hurtige bevægelse af partiklerne.

Gasser har ikke en bestemt mængde eller form, de fylder altid det ledige rum og tager form af beholderen.

Damp er et stof i gasfasen, det vil sige over kogepunktet, men ved en temperatur, der er lavere end dens kritiske temperatur. Damp kan stadig kondenseres til en væske , men gasser med en temperatur over den kritiske temperatur kan ikke.

Damp er vand i gasfasen, der dannes, når vand koger eller fordampes. Damp er usynlig. I dagligdags sprog henviser ordet "damp" ofte til den hvide tåge der dannes over kogende vand, hvilket faktisk er skyen af synlige vanddråber, der dannes, når damp kondenserer.

Faseovergange

Under faseovergange forekommer der ikke kemiske ændringer, det vil sige partiklerne ændres ikke, kun deres placering og hastighed gør.

Tilstanden for et bestemt stof bestemmes af temperaturen og trykket.
En faseovergang kan induceres ved at ændre temperaturen eller ved at ændre trykket. For eksempel smelter is, når trykket stiger, mens vand koger, når trykket falder.

Den temperatur, ved hvilken smeltning finder sted, kaldes smeltepunktet, og temperaturen hvor kogning opstår kaldes kogepunktet. Begge er stærkt afhængige af tryk.

For de fleste stoffer kan både smeltepunktet og kogepunktet præcist defineres - i forhold til trykket selvfølgelig - men for nogle amorfe faste stoffer er overgangen mellem to tilstandsstoffer kontinuerlig, det vil sige at de ikke har et defineret smeltepunkt.

En direkte overgang kan forekomme mellem fast stof og gasstilstand hos næsten alle stoffer, det vil sige faste stoffer kan blive gasformige uden at gå gennem væskefasen og omvendt.

Ændringen, under hvilken et faststof bliver gasformigt, kaldes sublimering. Et eksempel på denne proces er forbrændingen af tøris. Den omvendte proces er deponering, et eksempel på dette er dannelsen af frostkrystaller fra vanddamp på vinduerne om vinteren.

Der er to typer overgang fra væske til gasform: Fordampning og kogning. Forskellen mellem de to processer er, at fordampning kun finder sted på væskens overflade og forekommer ved enhver temperatur. Under kogning dannes dampbobler i væsken som stiger til overfladen, og hvis forekomst kun er mulig ved en bestemt temperatur - kogepunktet, når damptrykket i boblerne er højt nok til at kompensere for atmosfærisk tryk.

Processer

Fortællerstemme

De fleste stoffer kan forekomme i naturen i mere end en tilstand. De tre grundlæggende tilstande af stoffer er de faste, flydende og gasformige faser. Forskere har også opdaget andre tilstande, som forekommer under ekstreme forhold.

Den vigtigste forskel mellem de forskellige tilstande af materialer er, at på grund af den forskellige temperatur eller tryk bliver partikler tiltrukket til hinanden på en anderledes måde.

Partikler bevæger sig også i faste stoffer, men normalt langsommere end i stoffer med andre tilstande. Tiltrækningskraften mellem partiklerne er meget stærk, derfor skaber bindinger mellem dem, de holdes i en fast posistion, hvor de vibrerer. Faste stoffer har en bestemt mængde og form.

I væsker bevæger partiklerne sig hurtigere end i faste stoffer, men langsommere end i gasser.
Tiltrækningen mellem partiklerne er svagere end i faste stoffer, så de er ikke i en fast position, de kan frit bevæge sig inde i stoffet, men forbliver tæt på hinanden.

I gasformige stoffer bevæger partiklerne sig så hurtigt og er så langt fra hinanden, at indflydelsen af de attraktive kræfter mellem dem er meget mindre effektiv.
De flyver næsten frit og kolliderer med hinanden og beholderens væg. Netkraften af partiklerne, der rammer beholdervæggen, ses som gastryk. Det vil sige, gastrykket skyldes ikke kun massen, men også den hurtige bevægelse af partiklerne. Gasser har ikke en bestemt mængde eller form, de fylder altid det ledige rum og tager form af beholderen.

Under faseovergange forekommer der ikke kemiske ændringer, det vil sige partiklerne ændres ikke, kun deres placering og hastighed gør. Tilstanden for et bestemt stof bestemmes af temperaturen og trykket.

En direkte overgang kan forekomme mellem fast stof og gasstilstand hos næsten alle stoffer, det vil sige faste stoffer kan blive gasformige uden at gå gennem væskefasen og omvendt. Ændringen, under hvilken et faststof bliver gasformigt, kaldes sublimering. Et eksempel på denne proces er forbrændingen af tøris. Den omvendte proces er deponering, et eksempel på dette er dannelsen af frostkrystaller fra vanddamp på vinduerne om vinteren.

Relaterede ekstramaterialer

Evaporation and boiling

What happens in a liquid during evaporation and boiling? What does its boiling point depend on?

Hvordan virker det? - Støvsuger

Støvsugeren skaber et delvis vakuum og suger støv op med hjælp af den indkommende højtryksluft.

Levende lys

Levende lys har været brugt til belysning siden oldtiden.

Overfladespænding

Overfladespænding er egenskab ved væske, der gør det muligt at opnå det mindste overfladeareal.

pVT diagram for ideelle gasser

Forholdet mellem tryk, volumen og temperatur for ideelle gasser er beskrevet i gasloven.

Smeltning og frysning

Under frysning dannes hydrogenbindinger mellem vandmolekyler, hvilket resulterer i en krystalstruktur.

Termometre

Der er forskellige typer instrumenter til måling af temperatur.

Vand (H20)

Vand er en meget stabil forbindelse af hydrogen og oxygen, afgørende for alle kendte former for liv. I naturen forekommer den i flydende, fast og gasformig...

Hvordan virker det? - Hårtørrer

Denne animation demonstrerer opbygningen og driften af ​​hårtørrere.

Hvordan virker det? - Klimaanlæg

Et klimaanlæg afkøler luften inde ved at trække varme væk og frigive det udenfor.

Hvordan virker det - Køleskab

Denne animation viser hvordan et køleskab virker.

Added to your cart.