Zmeny skupenstva

Zmeny skupenstva

Fázový prechod je premena látky z jedného skupenstva do druhého.

Chémia

Kľúčové slová

zmena stavu, topenia, zmrazenie, jar, vyparovanie, kondenzácie, sublimácie, kryštalizácia, kvapalina, pevný, plyn, skupenstve, fyzikálna vlastnosť, teplota, tlak, premena, exotermná, endothermic, difúzia, termodynamika, chémia, fyzikálna, _javasolt

Súvisiace extra

Scénky

Skupenstvá

  • pevné
  • kvapalné
  • plynné

Väčšina látok sa v prírode môže vyskytovať vo viacerých skupenstvách. Tri základné skupenstvá sú: pevné, kvapalné a plynné.
Vedci objavili aj ďalšie skupenstvá, ktoré sa však objavujú iba v extrémnych podmienkach.

Určité látky - napríklad voda - môžeme ľahko pozorovať vo všetkých troch skupenstvách, kým iné látky - napríklad hélium - sú v bežných podmienkach známe iba v jednom skupenstve, ale pri veľmi nízkych teplotách alebo veľmi vysokom tlaku dokážu zmeniť svoje skupenstvo.

Najpodstatnejším rozdielom medzi jednotlivými skupenstvami je to, že kvôli rozdielnej teplote alebo tlaku sa príťažlivosť medzi časticami uplatňuje v rôznej miere.

Pevné

Častice sa pohybujú aj v pevných látkach, ale zvyčajne pomalšie ako v ostatných skupenstvách. Príťažlivosť medzi časticami je veľmi silná, a preto sa medzi nimi vytvárajú väzby, majú stále miesto, kde vykonávajú vibračný pohyb. Pevné látky majú stály objem a tvar.

Existujú dva typy pevných látok: kryštalické a amorfné. V látkach s kryštálovou štruktúrou častice vytvárajú pravidelne sa opakujúci geometrický vzor. Príkladom takejto látky je ľad, diamant a grafit.
V látkach s amorfnou štruktúrou sa neobjavuje pravidelné usporiadanie častíc. Takouto látkou je napríklad vosk, bitúmen, sklo a väčšina plastov.
Kryštály majú presne stanovený bod topenia, kým amorfné látky sa topia postupne.
Medzi kryštalickými a amorfnými pevnými látkami neexistuje ostrý prechod, aj v amorfných látkach sa môžu vytvoriť časti s kryštálovou štruktúrou. Ani kryštály nie sú iba monokryštály, často sú to konglomeráty pozostávajúce z množstva monokryštálov, čiže polykryštály.

Kvapalné

V kvapalinách sa častice pohybujú rýchlejšie ako v pevných látkach, ale pomalšie ako v plynoch.
Príťažlivosť medzi časticami je slabšia ako v pevných látkach, takže nemajú stále miesto, môžu sa v kvapaline voľne pohybovať, nemôžu sa však od seba vzdialiť.
Kvapalina nadobúda tvar nádoby, v ktorej sa skladuje, nemá stály tvar, ale jej objem je približne stály.

Niektoré kvapaliny menia svoj tvar ľahšie, kým iné sa formujú ťažšie.
Voda je napríklad tekutejšia, ako med alebo olej.
Táto vlastnosť je viskozita. Je to trenie medzi časticami kvapaliny. Viskozita nie je totožná s hustotou, hoci sa tieto dva pojmy v bežnom jazyku často zamieňajú. Medzi kvapalinou s veľmi veľkou viskozitou a amorfnou pevnou látkou nie je výrazný rozdiel. Napríklad sklo môžeme považovať aj za veľmi pomaly tečúcu kvapalinu.

Plynné

V plynných látkach sa častice pohybujú tak rýchlo a sú natoľko vzdialené od seba, že príťažlivosť medzi nimi sa nedokáže uplatniť.
Prakticky voľne lietajú, pričom sa zrážajú medzi sebou a so stenou nádoby. Čistá sila častíc narážajúcich do steny nádoby pôsobí ako rovnomerný tlak. Plyn má teda tlak, ktorý nie je spôsobený iba jeho hmotnosťou, ale aj rýchlym pohybom častíc. Plyny nemajú stály tvar, ani stály objem, vždy vypĺňajú dostupný priestor.

Para je látka v plynnom skupenstve, ktorej teplota je nad teplotou varu, ale ešte nedosiahla svoju kritickú teplotu. Paru možno kondenzovať na kvapalinu, ale plyn s teplotou vyššou ako je kritická teplota už nemožno skvapalniť.
V našom každodennom jazyku hmlistý výpar nad vrelou vodou často nazývame parou. To však nie je para, je to množstvo kondenzovaných vodných kvapiek, na ktorých sa láme svetlo, a preto je tento výpar nepriehľadný. Para a plyn sú však priehľadné.

Zmeny skupenstva

  • pevné
  • kvapalné
  • plynné
  • topenie
  • tuhnutie
  • vrenie, vyparovanie
  • kondenzácia
  • vznik kryštálikov
  • sublimácia

Počas zmeny skupenstva v látke neprebiehajú chemické zmeny, naďalej ju tvoria tie isté častice, mení sa iba umiestnenie a pohyb častíc.
Skupenstvo danej látky určuje teplota a tlak.
Zmenu skupenstva možno vyvolať zmenou teploty alebo tlaku.

Napríklad ľad sa pri zvýšenom tlaku roztopí, kým voda pri zníženom tlaku zovrie.
Teplota, pri ktorej dochádza k topeniu sa nazýva bodom topenia, kým teplota, pri ktorej nastáva vrenie je bodom varu, ale obe výrazne závisia od tlaku.
V prípade väčšiny látok možno presne stanoviť obe teploty - samozrejme, v závislosti od tlaku -, ale existujú aj amorfné látky, v ktorých je neustály prechod medzi skupenstvami, takže nemajú jednoznačne stanovený bod topenia.

Takmer v prípade každej látky medzi pevným a plynným skupenstvom existuje aj priamy prechod, pevné látky sa môžu zmeniť na plynné a naopak aj bez prechodu cez kvapalnú fázu. Proces premeny pevnej látky na plynnú nazývame sublimáciou. Sublimuje napríklad suchý ľad a gáfor. Opačný proces je desublimácia.

Existujú dva typy zmeny skupenstva z kvapalného na plynné: vyparovanie a vrenie. Rozdiel medzi týmito dvoma procesmi je ten, že vyparovanie sa uskutočňuje iba na hladine kvapaliny a možno ho pozorovať pri akejkoľvek teplote.
Počas vrenia sa však na povrch dostávajú bubliny pary, ktoré vznikajú vo vnútri kvapaliny, deje sa to iba pri určitej teplote, pri dosiahnutí bodu varu, keď tlak pary v bublinách je dostatočne veľký na to, aby vyvážil atmosférický tlak.

Procesy

  • topenie
  • tuhnutie
  • vrenie, vyparovanie
  • kondenzácia
  • vznik kryštálikov
  • sublimácia
  • prestup tepla
  • odvod tepla

Rozprávanie

Väčšina látok sa v prírode môže vyskytovať vo viacerých skupenstvách. Tri základné skupenstvá sú: pevné, kvapalné a plynné.
Vedci objavili aj ďalšie skupenstvá, ktoré sa však objavujú iba v extrémnych podmienkach.

Najpodstatnejším rozdielom medzi jednotlivými skupenstvami je to, že kvôli rozdielnej teplote alebo tlaku sa príťažlivosť medzi časticami uplatňuje v rôznej miere.

Častice sa pohybujú aj v pevných látkach, ale zvyčajne pomalšie ako v ostatných skupenstvách. Príťažlivosť medzi časticami je veľmi silná, a preto sa medzi nimi vytvárajú väzby, majú stále miesto, kde vykonávajú vibračný pohyb. Pevné látky majú stály objem a tvar.

V kvapalinách sa častice pohybujú rýchlejšie ako v pevných látkach, ale pomalšie ako v plynoch.
Príťažlivosť medzi časticami je slabšia ako v pevných látkach, takže nemajú stále miesto, môžu sa v kvapaline voľne pohybovať, nemôžu sa však od seba vzdialiť.
Kvapalina nadobúda tvar nádoby, v ktorej sa skladuje, nemá stály tvar, ale jej objem je približne stály.

V plynných látkach sa častice pohybujú tak rýchlo a sú natoľko vzdialené od seba, že príťažlivosť medzi nimi sa nedokáže uplatniť.
Prakticky voľne lietajú, pričom sa zrážajú medzi sebou a so stenou nádoby. Čistá sila častíc narážajúcich do steny nádoby pôsobí ako rovnomerný tlak. Plyn má teda tlak, ktorý nie je spôsobený iba jeho hmotnosťou, ale aj rýchlym pohybom častíc. Plyny nemajú stály tvar, ani stály objem, vždy vypĺňajú dostupný priestor.

Počas zmeny skupenstva v látke neprebiehajú chemické zmeny, naďalej ju tvoria tie isté častice, mení sa iba umiestnenie a pohyb častíc.
Skupenstvo danej látky určuje teplota a tlak.
Zmenu skupenstva možno vyvolať zmenou teploty alebo tlaku.

Takmer v prípade každej látky medzi pevným a plynným skupenstvom existuje aj priamy prechod, pevné látky sa môžu zmeniť na plynné a naopak aj bez prechodu cez kvapalnú fázu. Proces premeny pevnej látky na plynnú nazývame sublimáciou. Sublimuje napríklad suchý ľad a gáfor. Opačný proces je desublimácia.

Súvisiace extra

Ako funguje vysávač?

Vysávač vytvára mierne vákuum a prach nasáva pomocou vstupujúceho vzduchu s vyšším tlakom.

p-V-T diagram ideálnych plynov

Vzťah medzi tlakom, objemom a teplotou ideálnych plynov je uvedený v stavovej rovnici.

Povrchové napätie

Povrchové napätie je charakteristickou vlastnosťou kvapalín, ktorá im umožňuje nadobudnúť tvar s najmenším možným povrchom.

Sviečka

Ľudstvo používa sviečky na svietenie už od praveku.

Teplomery

Na meranie teploty používame rôzne teplomery.

Topenie a tuhnutie

Počas zmrazovania vznikajú medzi molekulami vody vodíkové väzby, čo vedie ku kryštalickej štruktúre.

Voda (H₂O)

Voda je veľmi stabilná zlúčenina zlúčenina vodíka a kyslíka. Je základnou podmienkou pre existenciu života. V prírode sa vyskytuje v troch skupenstvách.

Vyparovanie a vrenie

Čo sa odohráva v kvapaline počas vrenia a vyparovania? Od čoho závisí bod varu kvapaliny?

Ako to funguje? - Chladnička

Táto animácia prezentuje ako funguje chladnička.

Ako to funguje? - Klimatizácia

Klimatizácia ochladzuje vzduch vo vnútri miestnosti tým, že čerpá teplo a uvoľňuje ho vo vonkajšom priestore.

Ako to funguje? - Sušič vlasov

Táto animácia predstavuje konštrukciu a fungovanie sušiča vlasov.

Added to your cart.