Faseoverganger

Faseoverganger

En faseovergang er et stoffs transformasjon fra en aggregattilstand til en annen.

Kjemi

Nøkkelord

tilstandsendring, smelte, frysing, kilde, fordampning, kondensasjon, sublime, krystallisering, flytende, fast, gass, tilstand av materie, fysisk eiendom, Temperatur, Trykk, transformasjon, eksoterm, endoterm, Diffusjon, termodynamikk, kjemi, fysisk, _javasolt

Relaterte elementer

Scener

Aggregattilstand

  • fast
  • flytende
  • gass

De fleste stoffer kan forekomme i naturen i mer enn én tilstand av materiet. De tre grunnleggende tilstandene av stoffet er fast, flytende og gass. Forskere har også oppdaget andre tilstander av materiet som forekommer under ekstreme forhold.

Visse stoffer, som vann, kan lett observeres i alle tre grunnleggende tilstander av materiet, mens andre stoffer, som helium, er kjent som en tilstand av materiet under vanlige forhold, men endres til en annen tilstand under spesielle forhold, som for eksempel meget lave temperaturer eller svært høyt trykk.

Den viktigste forskjellen mellom de forskjellige tilstandene av materiet er at partikler på grunn av forskjellig temperatur eller trykk tiltrekkes til hverandre i en annen grad.

Fast

Partikler beveger seg også i faste stoffer, men vanligvis langsommere enn stoffer i andre tilstandsmaterier. Tiltrengningskraften mellom partiklene er veldig sterk, derfor formes bindinger mellom disse og de holdes i en fast stilling der de vibrerer.

Faststoffer har et bestemt volum og form.

Det finnes to typer faste stoffer: krystallinsk eller amorfe stoffer. I krystallinske faste stoffer danner partikler et gjentatt mønster. Eksempler er is, diamant og grafitt. Amorfe faste stoffer mangler et regelmessig arrangement av partikler. Eksempler på amorfe faste stoffer er voks, bitumen, glass og de fleste plastmaterialer.

Krystallinske faste stoffer har et nøyaktig smeltepunkt, mens amorfe faste stoffer ikke har det, de smelter gradvis.

Det er vesentlig forskjell mellom krystallinske og amorfe faste stoffer: krystallinske blokker kan forekomme i amorfe materialer. De fleste krystallinske faste stoffer er ikke monokrystallinske (bestående av en enkeltkrystall) men polykrystallinsk vil si et stort antall enkeltkrystaller holdt sammen av tynne lag amorfe faststoffer.

Flytende

I væsker beveger partiklene seg raskere enn i faste stoffer, men langsommere enn i gasser.
Tiltrengningen mellom partiklene er svakere enn i faste stoffer, slik at de ikke befinner seg i fast posisjon, de kan bevege seg fritt i stoffet, men forbli nært til hverandre.

Væsker har et bestemt volum, men ingen bestemt form, de tar derfor form etter beholderem. Noen væsker forandrer form lett, mens andre motstår deformasjon litt mer. Denne egenskapen kalles viskositet. Enkelt sagt så refererer viskositet til friksjonen mellom partiklene av væsken. Selv om vi ofte sier at en mer viskøs væske er tykkere enn en annen væske, har viskositeten ingenting å gjøre med tetthet. Selv om olivenolje for eksempel er mer viskøs enn vann, har den lavere tetthet.

Det er ingen vesentlig forskjell mellom væsker med meget høy viskositet og amorfe faste stoffer: glass kan for eksempel betraktes som både et amorft faststoff og en væske med ekstremt høy viskositet.

Gass

I gass beveger partiklene seg så fort og er så langt fra hverandre at påvirkning av de attraktive kreftene mellom dem er mye mindre effektiv.
De praktisk talt flyr fritt og kolliderer med hverandre og beholderens vegg. Nettokraften til partiklene som treffer beholderveggen detekteres som gasstrykk. Det vil si, gasstrykk er ikke bare på grunn av massen, men også relatert til den raske bevegelsen av partiklene.

Gasser har ikke et bestemt volum eller form, de fyller alltid ledig plass og tar formen til beholderen.

Damp er et stoff i gassfasen, det vil si over kokepunktet, men ved en temperatur lavere enn dens kritiske temperatur. Damp kan fortsatt kondenseres til væske, men gasser med temperatur over kritisk temperatur, kan ikke.

Damp er vann i gassfase, dannet når vann kokes eller fordampes. Damp er usynlig. I dagligdags språk refererer ordet "damp" ofte til den hvite tåken som dannes over kokende vann, som faktisk er skyen av synlige vanndråper som dannes når damp kondenserer.

Faseoverganger

  • fast
  • flytende
  • gass
  • smelting
  • frysing
  • koking/fordampning
  • kondensering
  • avsetning
  • sublimering

Under faseoverganger forekommer det ikke kjemiske endringer, det vil si at partiklene ikke endres, bare deres plassering og hastighet.

Materiets tilstand av et bestemt stoff bestemmes av temperaturen og trykket .
En faseovergang kan induseres ved å endre temperaturen eller ved å endre trykket. For eksempel smelter isen når trykk øker, mens vannet koker når trykket reduseres.

Temperaturen der smeltingen foregår kalles smeltepunktet, og temperaturen som kokes opp kalles kokepunktet. Begge er sterkt avhengige av press.

For de fleste stoffer kan både smeltepunktet og kokepunktet presiseres nøyaktig, i forhold til trykket selvfølgelig, men for noen amorfe faste stoffer er overgangen mellom to tilstandsstoffer kontinuerlig, det vil si at de ikke har et veldefinert smeltepunkt.

En direkte overgang kan finne sted mellom den faste og gassform i nesten alle stoffer, det vil si at faste stoffer bli til gass uten å gå gjennom væskefasen, og vice versa.

Forandringen der et fast stoff blir til gass direkte kalles sublimering. Et eksempel på denne prosessen er røyking av tørris. Den omvendte prosessen er deponering, et eksempel på det er dannelsen av frostkrystaller fra vanndamp på vinduene om vinteren.

Det er to typer overgang fra flytende tilstand til gass tilstand: fordamping og koking. Forskjellen mellom de to prosessene er at fordampning skjer bare på overflaten av væsken og det oppstår ved enhver temperatur. Under koking dannes dampbobler i væsken og stiger til overflaten, hvis forekomst er bare mulig ved en bestemt temperatur - kokepunktet når damptrykket i boblene er høyt nok til å kompensere for atmosfærisk trykk.

Prosesser

  • smelting
  • frysing
  • koking/fordampning
  • kondensering
  • avsetning
  • sublimering
  • varmeoverføring
  • varmereduksjon

Forteller

De fleste stoffer kan forekomme i naturen i mer enn én tilstand av materiet. De tre grunnleggende tilstandene av stoffet er fast, flytende og gass. Forskere har også oppdaget andre tilstander av materiet som forekommer under ekstreme forhold.

Den viktigste forskjellen mellom de forskjellige tilstandene av materiet er at partikler på grunn av forskjellig temperatur eller trykk tiltrekkes til hverandre i en annen grad.

Partikler beveger seg også i faste stoffer, men vanligvis langsommere enn stoffer i andre tilstandsmaterier. Tiltrengningskraften mellom partiklene er veldig sterk, derfor formes bindinger mellom disse og de holdes i en fast stilling der de vibrerer.

Faststoffer har et bestemt volum og form.

I væsker beveger partiklene seg raskere enn i faste stoffer, men langsommere enn i gasser.
Tiltrengningen mellom partiklene er svakere enn i faste stoffer, slik at de ikke befinner seg i fast posisjon, de kan bevege seg fritt i stoffet, men forbli nært til hverandre.

Væsker har et bestemt volum, men ingen bestemt form, de tar derfor form etter beholderen.

I gass beveger partiklene seg så fort og er så langt fra hverandre at påvirkning av de attraktive kreftene mellom dem er mye mindre effektiv.
De praktisk talt flyr fritt og kolliderer med hverandre og beholderens vegg. Nettokraften til partiklene som treffer beholderveggen detekteres som gasstrykk. Det vil si, gasstrykk er ikke bare på grunn av massen, men også relatert til den raske bevegelsen av partiklene. Gasser har ikke et bestemt volum eller form, de fyller alltid ledig plass og tar formen til beholderen.

Under faseoverganger forekommer det ikke kjemiske endringer, det vil si at partiklene ikke endres, bare deres plassering og hastighet. Materiets tilstand av et bestemt stoff bestemmes av temperaturen og trykket .
En faseovergang kan induseres ved å endre temperaturen eller ved å endre trykket.

En direkte overgang kan finne sted mellom den faste og gassform i nesten alle stoffer, det vil si at faste stoffer bli til gass uten å gå gjennom væskefasen, og vice versa.

Forandringen der et fast stoff blir til gass direkte kalles sublimering. Et eksempel på denne prosessen er røyking av tørris. Den omvendte prosessen er deponering, et eksempel på det er dannelsen av frostkrystaller fra vanndamp på vinduene om vinteren.

Relaterte elementer

Evaporation and boiling

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

Hvordan fungerer det? – Støvsuger

Støvsugeren skaper et delvis vakuum og suger opp støv ved hjelp av den innkommende høytrykksluften.

Læren om levende lys

Levende lys har blitt benyttet som belysning siden antikken.

p-V-T-diagram for ideelle gasser

Forholdet mellom trykk, volum og temperatur hos ideelle gasser blir beskrevet av gasslovene.

Smelting og frysing

Under frysing dannes hydrogenbindinger mellom vannmolekyler, som resulterer i en krystallstruktur.

Surface tension

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

Termometere

Det finnes forskjellige typer instrumenter for å måle temperaturen.

Vann (H₂O)

Vann er en meget stabil forbindelse av hydrogen og oksygen, vital for alle kjente former for liv. I naturen forekommer det i flytende, fast og gassformet...

Hvordan fungerer det? - Hårføner

Denne animasjonen demonstrerer strukturen av hårfønere og hvordan de fungerer.

Hvordan fungerer det? - Kjøleskap

Denne animasjonen viser hvordan et kjøleskap fungerer.

Hvordan fungerer det? - Klimaanlegg

Et klimaanlegg kan kjøle ned inneluften ved å trekke den varme luften bort og slippe den ut.

Added to your cart.