Vielas pāreju no cieta kristāliska stāvokļa uz šķidrumu sauc kušana. Lai izkausētu cietu kristālisku ķermeni, tas ir jāuzsilda līdz noteiktai temperatūrai, tas ir, jāpievada siltums.Temperatūru, kurā viela kūst, saucvielas kušanas temperatūra.

Apgrieztais process ir pāreja no šķidrs stāvoklis par cietu - rodas, kad temperatūra pazeminās, t.i., siltums tiek noņemts. Vielas pāreju no šķidruma uz cietu saucsacietēšana , vai kristālslizēšana . Temperatūru, kurā viela kristalizējas, sauckristāla temperatūracijas .

Pieredze rāda, ka jebkura viela tajā pašā temperatūrā kristalizējas un kūst.

Attēlā parādīts kristāliskā ķermeņa (ledus) temperatūras grafiks pret sildīšanas laiku (no punkta A līdz punktam D) un dzesēšanas laiks (no punkta D līdz punktam K). Tas parāda laiku pa horizontālo asi un temperatūru pa vertikālo asi.

Grafikā redzams, ka procesa novērošana sākās no brīža, kad ledus temperatūra bija -40 °C jeb, kā saka, temperatūra sākotnējā laika momentā tsākums= -40 °C (punkts A grafikā). Turpinot karsēšanu, ledus temperatūra paaugstinās (grafikā šī ir sadaļa AB). Temperatūra paaugstinās līdz 0 °C – ledus kušanas temperatūrai. Pie 0°C ledus sāk kust un tā temperatūra pārstāj celties. Visā kušanas laikā (t.i., līdz viss ledus ir izkusis) ledus temperatūra nemainās, lai gan deglis turpina degt un līdz ar to tiek piegādāts siltums. Kušanas process atbilst diagrammas horizontālajai sadaļai Sv . Tikai pēc tam, kad viss ledus ir izkusis un pārvērties ūdenī, temperatūra atkal sāk celties (sadaļa CD). Pēc tam, kad ūdens temperatūra sasniedz +40 °C, deglis tiek nodzēsts un ūdens sāk atdzist, t.i., tiek noņemts siltums (šim nolūkam varat ievietot trauku ar ūdeni citā, lielāks kuģis ar ledu). Ūdens temperatūra sāk pazemināties (sadaļa DE). Kad temperatūra sasniedz 0 °C, ūdens temperatūra pārstāj pazemināties, neskatoties uz to, ka siltums joprojām tiek noņemts. Tas ir ūdens kristalizācijas process - ledus veidošanās (horizontālā sadaļa E.F.). Kamēr viss ūdens nepārvērsīsies ledū, temperatūra nemainīsies. Tikai pēc tam ledus temperatūra sāk pazemināties (sadaļa FK).

Aplūkotā grafika izskats ir izskaidrots šādi. Atrašanās vieta ieslēgta AB Piegādātā siltuma dēļ ledus molekulu vidējā kinētiskā enerģija palielinās, un tā temperatūra paaugstinās. Atrašanās vieta ieslēgta Sv visa enerģija, ko saņem kolbas saturs, tiek tērēta ledus kristāla režģa iznīcināšanai: tā molekulu sakārtotais telpiskais izvietojums tiek aizstāts ar nesakārtotu, mainās attālums starp molekulām, t.i. Molekulas tiek pārkārtotas tā, ka viela kļūst šķidra. Molekulu vidējā kinētiskā enerģija nemainās, tāpēc temperatūra paliek nemainīga. Tālāka izkausētā ledus ūdens temperatūras paaugstināšanās (apgabalā CD) nozīmē ūdens molekulu kinētiskās enerģijas pieaugumu degļa piegādātā siltuma dēļ.

Atdzesējot ūdeni (sadaļa DE) daļa enerģijas tam tiek atņemta, ūdens molekulas pārvietojas ar mazāku ātrumu, to vidējā kinētiskā enerģija pazeminās - temperatūra pazeminās, ūdens atdziest. 0°C (horizontālā griezumā E.F.) molekulas sāk sakārtoties noteiktā secībā, veidojot kristāla režģi. Kamēr šis process nav pabeigts, vielas temperatūra nemainīsies, neskatoties uz siltuma atdalīšanu, kas nozīmē, ka, sacietējot, šķidrums (ūdens) atbrīvo enerģiju. Tieši šādu enerģiju ledus absorbēja, pārvēršoties šķidrumā (sadaļa Sv). Šķidruma iekšējā enerģija ir lielāka nekā ciets. Kušanas (un kristalizācijas) laikā ķermeņa iekšējā enerģija strauji mainās.

Tiek saukti metāli, kas kūst temperatūrā virs 1650 ºС ugunsizturīgs(titāns, hroms, molibdēns utt.). Starp tiem volframam ir visaugstākā kušanas temperatūra - aptuveni 3400 ° C. Ugunsizturīgos metālus un to savienojumus izmanto kā karstumizturīgus materiālus lidmašīnu būvniecībā, raķešu un kosmosa tehnoloģijās, kā arī kodolenerģētikā.

Vēlreiz uzsveram, ka kūstot viela absorbē enerģiju. Kristalizācijas laikā, gluži pretēji, tas to atdod vidi. Saņemot noteiktu siltuma daudzumu, kas izdalās kristalizācijas laikā, vide uzsilst. Tas ir labi zināms daudziem putniem. Nav brīnums, ka tos var redzēt ziemā salnā laikā sēžot uz ledus, kas klāj upes un ezerus. Tā kā ledus veidošanās laikā izdalās enerģija, gaiss virs tā ir par vairākiem grādiem siltāks nekā kokos mežā, un putni to izmanto.

Amorfo vielu kušana.

Pieejamība noteikta kušanas punkti- Tā ir svarīga kristālisko vielu īpašība. Tieši pēc šīs pazīmes tos var viegli atšķirt no amorfiem ķermeņiem, kas arī tiek klasificēti kā cietas vielas. Tie jo īpaši ietver stiklu, ļoti viskozus sveķus un plastmasu.

Amorfās vielas(atšķirībā no kristāliskajiem) nav noteiktas kušanas temperatūras - tās nevis kūst, bet mīkstina. Sildot, stikla gabals, piemēram, vispirms kļūst mīksts no cieta, to var viegli saliekt vai izstiept; augstākā temperatūrā gabals savas gravitācijas ietekmē sāk mainīt formu. Sildot, biezā viskozā masa iegūst trauka formu, kurā tā atrodas. Šī masa vispirms ir bieza, piemēram, medus, pēc tam kā skābs krējums, un beidzot kļūst gandrīz tikpat zemas viskozitātes šķidrums kā ūdens. Tomēr šeit nav iespējams norādīt noteiktu temperatūru cietas vielas pārejai šķidrumā, jo tā neeksistē.

Iemesli tam ir būtiskā atšķirība amorfo ķermeņu struktūrā no kristālisko ķermeņu struktūras. Atomi amorfos ķermeņos ir izkārtoti nejauši. Amorfie ķermeņi pēc savas uzbūves atgādina šķidrumus. Jau cietā stiklā atomi ir izkārtoti nejauši. Tas nozīmē, ka stikla temperatūras paaugstināšana tikai palielina tā molekulu vibrāciju diapazonu, dodot tām pakāpeniski lielāku un lielāku kustību brīvību. Tāpēc stikls pakāpeniski mīkstina un neuzrāda asu “cietā šķidruma” pāreju, kas raksturīga pārejai no molekulu izkārtojuma stingrā kārtībā nesakārtotajiem.

Sapludināšanas siltums.

Kušanas siltums ir siltuma daudzums, kas jānodod vielai pastāvīgā spiedienā un nemainīga temperatūra, vienāds ar kušanas temperatūru, lai to pilnībā pārvērstu no cieta kristāliska stāvokļa šķidrumā. Sakausēšanas siltums ir vienāds ar siltuma daudzumu, kas izdalās vielas kristalizācijas laikā no šķidrā stāvokļa. Kušanas laikā viss siltums, kas tiek piegādāts vielai, tiek novirzīts, lai palielinātu tās molekulu potenciālo enerģiju. Kinētiskā enerģija nemainās, jo kušana notiek nemainīgā temperatūrā.

Pieredzē pētot kausēšanu dažādas vielas vienādas masas, jūs varat pamanīt, ka ir nepieciešams atšķirīgs siltuma daudzums, lai tos pārvērstu šķidrumā. Piemēram, lai izkausētu vienu kilogramu ledus, nepieciešams iztērēt 332 J enerģijas, bet, lai izkausētu 1 kg svina - 25 kJ.

Ķermeņa izdalītā siltuma daudzums tiek uzskatīts par negatīvu. Tāpēc, aprēķinot siltuma daudzumu, kas izdalās kristalizācijas laikā vielai ar masu m, jums vajadzētu izmantot to pašu formulu, bet ar mīnusa zīmi:

Degšanas siltums.

Degšanas siltums(vai siltumspēja, kaloriju saturs) ir siltuma daudzums, kas izdalās pilnīgas degvielas sadegšanas laikā.

Ķermeņu sildīšanai bieži tiek izmantota enerģija, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā. Parastā degviela (ogles, nafta, benzīns) satur oglekli. Degšanas laikā oglekļa atomi savienojas ar skābekļa atomiem gaisā, veidojot oglekļa dioksīda molekulas. Šo molekulu kinētiskā enerģija izrādās lielāka nekā sākotnējām daļiņām. Palielināt kinētiskā enerģija molekulas degšanas laikā sauc par enerģijas izdalīšanos. Enerģija, kas izdalās pilnīgas degvielas sadegšanas laikā, ir šīs degvielas sadegšanas siltums.

Degvielas sadegšanas siltums ir atkarīgs no degvielas veida un masas. Kā vairāk masas degviela, jo lielāks siltuma daudzums izdalās tās pilnīgas sadegšanas laikā.

Tiek saukts fiziskais lielums, kas parāda, cik daudz siltuma izdalās 1 kg smagas degvielas pilnīgas sadegšanas laikā kurināmā īpatnējais sadegšanas siltums.Īpatnējais sadegšanas siltums ir apzīmēts ar burtuqun mēra džoulos uz kilogramu (J/kg).

Siltuma daudzums J izdalās degšanas laikā m kg degvielas nosaka pēc formulas:

Lai atrastu siltuma daudzumu, kas izdalās patvaļīgas masas degvielas pilnīgas sadegšanas laikā, šīs degvielas īpatnējais sadegšanas siltums jāreizina ar tās masu.

Modelis ideāla gāze, ko izmanto gāzu molekulāri kinētiskajā teorijā, ļauj pietiekami labi aprakstīt retu reālu gāzu uzvedību augstas temperatūras Un zems spiediens. Atvasinot ideālas gāzes stāvokļa vienādojumu, tiek ignorēti molekulu izmēri un to savstarpējā mijiedarbība. Spiediena palielināšanās noved pie vidējā attāluma starp molekulām samazināšanās, tāpēc ir jāņem vērā molekulu tilpums un mijiedarbība starp tām. Tādējādi 1 m 3 gāzes normālos apstākļos satur 2,68 × 10 25 molekulas, kas aizņem aptuveni 10 – 4 m 3 (molekulas rādiuss ir aptuveni 10 – 10 m), ko var neņemt vērā, salīdzinot ar tilpumu. gāzes (1 m 3 . Pie 500 MPa spiediena (1 atm = 101,3 kPa) molekulu tilpums jau būs puse no kopējā gāzes tilpuma. Tādējādi, kad augsts spiediens Un zemas temperatūras norādītais ideālās gāzes modelis nav piemērots.

Pārskatot īstas gāzes- jāņem vērā gāzes, kuru īpašības ir atkarīgas no molekulu mijiedarbības starpmolekulārās mijiedarbības spēki. Tie parādās £ 10–9 m attālumā un ātri samazinās, palielinoties attālumam starp molekulām. Tādus spēkus sauc īslaicīgas darbības.

Kā idejas par atoma uzbūvi un kvantu mehānika, tika konstatēts, ka vielas vienlaikus darbojas starp molekulām pievilcīgi un atbaidoši spēki. Attēlā 88, A dota starpmolekulārās mijiedarbības spēku kvalitatīvā atkarība no attāluma r starp molekulām, kur F par un F n ir attiecīgi atgrūdošie un pievilcīgie spēki, a F- to rezultāts. Tiek ņemti vērā atgrūšanas spēki pozitīvs, un spēks savstarpēja pievilcība - negatīvs.

Uz attālumu r=r 0 rezultējošais spēks F= 0, tie. pievilkšanās un atgrūšanas spēki līdzsvaro viens otru. Tātad attālums r 0 atbilst līdzsvara attālumam starp molekulām, kādā tās atrastos, ja nebūtu termiskās kustības. Plkst r< r 0 atgrūšanas spēki dominē ( F> 0), plkst r>r 0 - pievilkšanas spēki ( F<0). Attālumos r> 10–9 m praktiski nav starpmolekulāro mijiedarbības spēku ( F®0).

Elementārs darbs dA spēks F palielinot attālumu starp molekulām par d r rodas, samazinot molekulu savstarpējo potenciālo enerģiju, t.i.

(60.1)

No molekulu mijiedarbības potenciālās enerģijas kvalitatīvās atkarības no attāluma starp tām analīzes (88. att. b) no tā izriet, ka, ja molekulas atrodas tādā attālumā viena no otras, kurā starpmolekulārās mijiedarbības spēki nedarbojas ( r®¥), tad P=0. Pakāpeniski tuvojoties molekulām starp tām, parādās pievilcīgi spēki ( F<0), которые совершают положительную работу (dA=F d r> 0).Tad saskaņā ar (60.1) potenciālā mijiedarbības enerģija samazinās, sasniedzot minimumu plkst r=r 0 . Plkst r<r 0 samazinās r atgrūšanas spēki ( F>0) strauji pieaug un pret tiem veiktais darbs ir negatīvs ( dA=F d r<0). Потенци­альная энергия начинает тоже резко возрастать и становится положительной. Из данной потенциальной кривой следует, что система из двух взаимодействующих молекул в состоянии устойчивого равновесия (r=r 0) ir minimāla potenciālā enerģija.

Dažādu vielas agregācijas stāvokļu kritērijs ir attiecība starp vērtībām P min un kT. P min - mazākā potenciālā mijiedarbības enerģija starp molekulām - nosaka darbu, kas jāveic pret pievilkšanas spēkiem, lai atdalītu molekulas, kas atrodas līdzsvarā ( r=r 0); kT nosaka divkāršu vidējo enerģiju uz vienu molekulu haotiskās (termiskās) kustības brīvības pakāpi.

Ja P min<<kT, tad viela atrodas gāzveida stāvoklī, jo intensīvā molekulu termiskā kustība neļauj savienoties molekulām, kas ir nonākušas tuvu attālumam r 0, t.i., agregātu veidošanās varbūtība no molekulām ir diezgan maza. Ja P min >> kT, tad viela atrodas cietā stāvoklī, jo molekulas, pievelkot viena otru, nevar attālināties ievērojamos attālumos un svārstīties ap līdzsvara pozīcijām, ko nosaka attālums r 0 . Ja P min » kT, tad viela ir šķidrā stāvoklī, jo termiskās kustības rezultātā molekulas pārvietojas telpā, apmainoties vietām, bet nevirzās līdz attālumam, kas pārsniedz r 0 .

Tādējādi jebkura viela atkarībā no temperatūras var būt gāzveida, šķidrā vai cietā agregācijas stāvoklī, un temperatūra pārejai no viena agregācijas stāvokļa uz citu ir atkarīga no P min vērtības konkrētai vielai. Piemēram, inertajām gāzēm P min ir mazs, bet metāliem liels, tāpēc parastā (istabas) temperatūrā tās ir attiecīgi gāzveida un cietā stāvoklī.

Molekulārās kinētiskās teorijas pamatprincipi:

Visas vielas sastāv no molekulām, un molekulas sastāv no atomiem,

atomi un molekulas atrodas pastāvīgā kustībā,

· starp molekulām pastāv pievilkšanās un atgrūšanas spēki.

IN gāzes molekulas kustas haotiski, attālumi starp molekulām lieli, molekulārie spēki mazi, gāze aizņem visu tai paredzēto tilpumu.

IN šķidrumi molekulas tiek sakārtotas tikai nelielos attālumos, un lielos attālumos tiek pārkāpta izkārtojuma kārtība (simetrija) - “tuvā diapazona kārtība”. Molekulārās pievilkšanās spēki tur molekulas cieši kopā. Molekulu kustība ir “lēkšana” no vienas stabilas pozīcijas uz otru (parasti viena slāņa ietvaros. Šī kustība izskaidro šķidruma plūstamību. Šķidrumam nav formas, bet ir tilpums.

Cietās vielas ir vielas, kas saglabā savu formu, sadalītas kristāliskās un amorfās. Kristāliskas cietās vielasķermeņiem ir kristāla režģis, kura mezglos var atrasties joni, molekulas vai atomi, tie svārstās attiecībā pret stabilām līdzsvara pozīcijām.. Kristālu režģiem visā tilpumā ir regulāra struktūra - izkārtojuma “tālas darbības kārtība”.

Amorfie ķermeņi saglabā savu formu, bet tiem nav kristāla režģa un līdz ar to tiem nav izteiktas kušanas temperatūras. Tos sauc par sasaldētiem šķidrumiem, jo ​​tiem, tāpat kā šķidrumiem, ir “īsa diapazona” molekulārā izkārtojuma secība.

Lielākā daļa vielu karsējot izplešas. Tas ir viegli izskaidrojams no siltuma mehāniskās teorijas viedokļa, jo, karsējot, vielas molekulas vai atomi sāk kustēties ātrāk. Cietās vielās atomi sāk vibrēt ar lielāku amplitūdu ap to vidējo stāvokli kristāla režģī, un tiem ir nepieciešams vairāk brīvas vietas. Tā rezultātā ķermenis paplašinās. Tāpat šķidrumi un gāzes lielākoties izplešas, palielinoties temperatūrai, jo palielinās brīvo molekulu termiskās kustības ātrums ( cm. Boila-Marriota likums, Čārlza likums, ideālās gāzes stāvokļa vienādojums).

Termiskās izplešanās pamatlikums nosaka, ka ķermenis ar lineāru izmēru L attiecīgajā dimensijā, kad tā temperatūra palielinās par Δ T izplešas par summu Δ L, vienāds ar:

Δ L = αLΔ T

Kur α - ts lineārās termiskās izplešanās koeficients. Līdzīgas formulas ir pieejamas ķermeņa laukuma un tilpuma izmaiņu aprēķināšanai. Vienkāršākajā parādītajā gadījumā, kad termiskās izplešanās koeficients nav atkarīgs ne no temperatūras, ne izplešanās virziena, viela paplašināsies vienmērīgi visos virzienos, stingri ievērojot iepriekš minēto formulu.

Inženieriem termiskā izplešanās ir būtiska parādība. Projektējot tērauda tiltu pāri upei pilsētā ar kontinentālu klimatu, nav iespējams neņemt vērā iespējamās temperatūras izmaiņas no -40°C līdz +40°C visa gada garumā. Šādas atšķirības izraisīs tilta kopējās garuma izmaiņas līdz pat vairākiem metriem, un, lai tilts vasarā nesagāztos un ziemā neizjustu spēcīgas stiepes slodzes, projektētāji tiltu veido no atsevišķām sekcijām, tās savienojot. ar īpašu termiskā bufera savienojumi, kas ir zobu rindas, kas saķeras, bet nav stingri savienotas, kas karstumā cieši noslēdzas un aukstumā diezgan plaši atšķiras. Uz gara tilta var būt diezgan daudz šādu buferu.

Tomēr ne visi materiāli, īpaši kristāliskas cietas vielas, vienmērīgi izplešas visos virzienos. Un ne visi materiāli dažādās temperatūrās izplešas vienādi. Visspilgtākais pēdējā veida piemērs ir ūdens. Kad ūdens atdziest, tas vispirms saraujas, tāpat kā lielākā daļa vielu. Taču no +4°C līdz sasalšanas temperatūrai 0°C ūdens atdziestot sāk izplesties un karsējot sarauties (no iepriekš minētās formulas viedokļa var teikt, ka temperatūras diapazonā no 0°C līdz +4°C ūdens termiskās izplešanās koeficients α iegūst negatīvu vērtību). Pateicoties šim retajam efektam, zemes jūras un okeāni nesasalst līdz dibenam pat vissmagākajā salnā: ūdens, kas ir vēsāks par +4°C, kļūst mazāk blīvs par siltāku ūdeni un uzpeld virspusē, izspiežot ūdeni ar temperatūru. virs +4°C līdz apakšai.

Tas, ka ledus īpatnējais blīvums ir mazāks par ūdens blīvumu, ir vēl viena (lai gan nav saistīta ar iepriekšējo) ūdens anomāla īpašība, kurai mēs esam parādā dzīvības pastāvēšanu uz mūsu planētas. Ja ne šis efekts, ledus nogrimtu upju, ezeru un okeānu dibenā, un tie atkal sasaltu līdz dibenam, nogalinot visu dzīvo.

34. Ideālās gāzes likumi. Ideālas gāzes stāvokļa vienādojums (Mendeļejevs-Klapeirons). Avogadro un Daltona likumi.

Molekulārā kinētiskā teorija izmanto ideālo gāzes modeli, kurā tiek uzskatīts:
1) gāzes molekulu iekšējais tilpums ir niecīgs salīdzinājumā ar tvertnes tilpumu;
2) starp gāzes molekulām nav mijiedarbības spēku;
3) gāzes molekulu sadursmes savā starpā un ar trauka sienām ir absolūti elastīgas.

Īstas gāzes zemā spiedienā un augstā temperatūrā pēc savām īpašībām ir tuvas ideālai gāzei.

Apskatīsim empīriskos likumus, kas apraksta ideālo gāzu uzvedību.

1. Boila-Mariota likums: noteiktai gāzes masai nemainīgā temperatūrā gāzes spiediena un tilpuma reizinājums ir nemainīgs:

pV=konst. pie T=const, m=const (7)

Procesu, kas notiek nemainīgā temperatūrā, sauc par izotermisku. Līkni, kas attēlo attiecību starp vērtībām p un V, kas raksturo vielas īpašības nemainīgā temperatūrā, sauc par izotermu. Izotermas ir hiperbolas, kas atrodas augstāk, jo augstākā temperatūrā notiek process (1. att.).

Rīsi. 1. Ideālā gāzes spiediena atkarība no tilpuma nemainīgā temperatūrā

2. Geja-Lusaka likums: noteiktas gāzes masas tilpums nemainīgā spiedienā mainās lineāri ar temperatūru:

V=V 0 (1+αt) pie p=const, m=const (8)

Šeit t ir temperatūra pēc Celsija skalas, V 0 ir gāzes tilpums 0 o C temperatūrā, α = (1/273) K -1 ir gāzes tilpuma izplešanās temperatūras koeficients.

Procesu, kas notiek pie nemainīga spiediena un nemainīgas gāzes masas, sauc par izobārisku. Izobāriskā procesa laikā noteiktas masas gāzei tilpuma attiecība pret temperatūru ir nemainīga:

Diagrammā koordinātēs (V,t) šis process ir attēlots ar taisnu līniju, ko sauc par izobaru (2. att.).

Rīsi. 2. Ideālas gāzes tilpuma atkarība no temperatūras pie nemainīga spiediena

3. Čārlza likums: noteiktas gāzes masas spiediens nemainīgā tilpumā mainās lineāri ar temperatūru:

p=p 0 (1+αt) pie p=konst., m=konst. (9)

Šeit t ir temperatūra pēc Celsija skalas, p 0 ir gāzes spiediens pie 0 o C, α = (1/273) K -1 ir gāzes tilpuma izplešanās temperatūras koeficients.

Procesu, kas notiek pie nemainīga tilpuma un nemainīgas gāzes masas, sauc par izohorisku. Izohoriskā procesa laikā noteiktas masas gāzei spiediena attiecība pret temperatūru ir nemainīga:

Diagrammā koordinātēs šis process ir attēlots ar taisnu līniju, ko sauc par izohoru (3. att.).

Rīsi. 3. Ideālā gāzes spiediena atkarība no temperatūras nemainīgā tilpumā

Ieviešot termodinamisko temperatūru T formulās (8) un (9), Gay-Lussac un Charles likumiem var piešķirt ērtāku formu:

V = V 0 (1+αt) = V 0 = V 0 αT (10)
p=p 0 (1+αt)=p 0 =p 0 αT (11)

Avogadro likums: jebkuru gāzu moli vienā temperatūrā un spiedienā aizņem vienādus tilpumus.

Tātad normālos apstākļos viens mols jebkuras gāzes aizņem 22,4 m -3 tilpumu. Tajā pašā temperatūrā un spiedienā jebkura gāze satur vienādu molekulu skaitu tilpuma vienībā.

Normālos apstākļos 1 m 3 jebkuras gāzes satur vairākas daļiņas, ko sauc par Loschmidt skaitli:

N L =2,68·10 25 m -3.

Daltona likums: ideālo gāzu maisījuma spiediens ir vienāds ar tajā iekļauto gāzu parciālo spiedienu p 1 , p 2 ,..., p n summu:

p=p 1 +p 2 +....+p n

Daļējs spiediens ir spiediens, ko radītu gāze, kas iekļauta gāzu maisījumā, ja tā ieņemtu tilpumu, kas vienāds ar maisījuma tilpumu tajā pašā temperatūrā.

Kas notiek ar vielas molekulām, ja viela atrodas dažādos agregācijas stāvokļos? kāds ir vielas molekulu ātrums? kāds ir attālums starp molekulām? kāds ir molekulu relatīvais izvietojums? gāze šķidra cieta Vielas pāreju no cietas uz šķidrumu sauc par kušanu Enerģija tiek nodota ķermenim Kā mainās vielas iekšējā enerģija? Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums? Kad ķermenis sāks kust? Vai vielas molekulas mainās, kad tā kūst? Kā mainās vielas temperatūra kūstot? Vielas pāreju no šķidra stāvokļa cietā sauc par kristalizāciju, šķidrums izdala enerģiju.Kā mainās vielas iekšējā enerģija? Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums? Kad ķermenis sāks kristalizēties? Vai kristalizācijas laikā mainās vielas molekulas? Kā mainās vielas temperatūra kristalizācijas laikā? Fizikālo lielumu, kas parāda, cik daudz siltuma nepieciešams, lai 1 kg kristāliskas vielas, kas uzņemta kušanas temperatūrā, pārvērstu par tādas pašas temperatūras šķidrumu, sauc par īpatnējo saplūšanas siltumu Apzīmē ar: t, C t3 t2  Absorbcijas Q vienība mērījuma: J kg Atbrīvošanās Q Q   m Q    m kušanas sacietēšana t , min t1 t kušana = t sacietēšana “Grafika nolasīšana” Kuras diagrammas daļas Aprakstiet grafiku Kurš transformācijas grafiks atbilst sākotnējam vielas iekšējā stāvokļa temperatūras paaugstināšanās? vielas? matērijas enerģija? samazināt? vielas samazinās? 1 3 2 4 “Grafika lasīšana” Kurā brīdī sākās vielas kušanas process? Kurā brīdī viela kristalizējās? Kāda ir vielas kušanas temperatūra? kristalizācija? Cik ilgs laiks pagāja: cietās vielas karsēšana; vielas kušana; šķidruma dzesēšana? Pārbaudi sevi! 1. Kad ķermenis kūst... a) siltumu var gan absorbēt, gan izdalīt. b) siltums netiek absorbēts vai atbrīvots. c) siltums tiek absorbēts. d) izdalās siltums. 2. Kad šķidrums kristalizējas... a) temperatūra var vai nu palielināties, vai pazemināties. b) temperatūra nemainās. c) temperatūra pazeminās. d) temperatūra paaugstinās. 3. Kristāliskam ķermenim kūstot... a) temperatūra pazeminās. b) temperatūra var paaugstināties vai pazemināties. c) temperatūra nemainās. d) temperatūra paaugstinās. 4. Vielas agregātu transformāciju laikā vielas molekulu skaits... a) nemainās. b) var gan palielināties, gan samazināties. c) samazinās. d) palielinās. Atbilde: 1-c 2-b 3-c 4-a Vielas pāreju no šķidruma uz gāzveida stāvokli sauc par iztvaikošanu.Kā mainās vielas iekšējā enerģija iztvaikošanas laikā? Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums? Vai iztvaikošanas laikā mainās vielas molekulas? Kā mainās vielas temperatūra iztvaikošanas laikā? Vielas pāreju no gāzveida stāvokļa uz šķidru stāvokli sauc par kondensāciju.Kā mainās vielas iekšējā enerģija kondensācijas laikā? Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums? Vai vielas molekulas mainās kondensācijas laikā? Iztvaikošana ir tvaiku veidošanās, kas rodas no šķidruma virsmas 1. Kādas molekulas iztvaikošanas laikā atstāj šķidrumu? 2. Kā mainās šķidruma iekšējā enerģija iztvaikošanas laikā? 3. Kādā temperatūrā var notikt iztvaikošana? 4. Kā mainās šķidruma masa iztvaikošanas laikā? Paskaidrojiet, kāpēc: vai ūdens no apakštasītes iztvaikoja ātrāk? Vai ir izjaukts svaru līdzsvars? pēc dažām dienām dažādu šķidrumu līmeņi kļuva atšķirīgi. Paskaidrojiet, kā notiks iztvaikošana, ja vējš pūš pāri šķidrumam? Kāpēc ūdens no šķīvja iztvaiko ātrāk nekā no bļodas? vārīšana 1. Kas veidojas uz burkas sieniņām, ja tā ilgstoši stāv ar ūdeni? 2. Kas ir šajos burbuļos? 3. Burbuļu virsma ir arī šķidruma virsma. Kas notiks no virsmas burbuļu iekšpusē? viršana Salīdzināt iztvaikošanas un vārīšanās procesus iztvaikošana viršana 1. Kurā šķidruma daļā notiek iztvaikošana? 2. Kādas šķidruma temperatūras izmaiņas notiek iztvaikošanas procesā? 3. Kā mainās šķidruma iekšējā enerģija iztvaikošanas laikā? 4. Kas nosaka procesa ātrumu? Gāzes un tvaika darbs izplešanās laikā 1. Kāpēc tējkannas vāks dažreiz lec, kad tajā vārās ūdens? 2. Ko tas dara, kad tvaiks nospiež tējkannas vāku? 3. Kādas enerģijas pārvērtības notiek, kad vāks atlec? ICE Karsts ledus Mēs esam pieraduši domāt, ka ūdens nevar būt cietā stāvoklī temperatūrā virs 0 0C. Angļu fiziķis Bridžmens parādīja, ka ūdens zem spiediena p ~ 2*109 Pa paliek ciets pat pie t = 76 0C. Tas ir tā sauktais "karstais ledus - 5". Jūs to nevarat paņemt; jūs uzzinājāt par šāda veida ledus īpašībām netieši. “Karstais ledus” ir blīvāks par ūdeni (1050 kg/m3), tas grimst ūdenī. Mūsdienās ir zināmas vairāk nekā 10 ledus šķirnes ar pārsteidzošām īpašībām. Sausais ledus Dedzinot ogles, karstuma vietā var iegūt aukstumu. Lai to izdarītu, ogles tiek sadedzinātas katlos, iegūtie dūmi tiek attīrīti un tajās tiek uztverts oglekļa dioksīds. To atdzesē un saspiež līdz spiedienam 7*106 Pa. Rezultāts ir šķidrs oglekļa dioksīds. To uzglabā biezu sienu cilindros. Atverot krānu, šķidrais oglekļa dioksīds strauji izplešas un atdziest, pārvēršoties cietā oglekļa dioksīdā - “sausajā ledū”. Siltuma ietekmē sausā ledus pārslas nekavējoties pārvēršas gāzē, apejot šķidro stāvokli.

“Matērijas agregatīvais stāvoklis” - kondensācijas kristalizācija. Iztvaikošana. Saturs. Tkristalizācija = tkausēšana. Vielas agregātie stāvokļi. Vielas agregācijas stāvokļa izmaiņu procesu grafiks. Ūdens sildīšana. Ūdens dzesēšana. Kušana. Ledus sildīšana. Trīs matērijas stāvokļi. Tkausēšana = konst. Procesi, kas saistīti ar siltuma absorbciju un izdalīšanos.

“Tests “Siltuma parādības”” - siltuma pārneses parādība. Stāsts par tēju. Pārbaude. Mājas saimniece. Sens aforisms. Konvekcija. Kristāliskas vielas sildīšanas līkne. Cietā ķermeņa dzesēšana. Sāksim stāstu par siltumu. Pateicoties kādai siltuma pārneses metodei, jūs varat sasildīties pie kamīna? Vizuālā vingrošana. Pētnieciskais darbs.

“Viela un tās stāvoklis” – tad tiek novērots pat tērauda tvaiks virs tās. Tie ir trauka formā, skābeklis var būt ciets, un tas var būt arī šķidrs. Agregātu stāvokļos ūdens vienmēr mums parādīs dažādas īpašības. Viņiem nav savas. Visa pasaule sastāv no molekulām! Šķidrums, ciets, molekula – vielas mazākā daļiņa. Veidlapas un pastāvīgas.

"3 matērijas stāvokļi" - matērija. Kristalizācija. Ledus. Procesu piemēri. Iztvaikošana. valstis. Molekulu izkārtojums šķidrumos. Atrisiniet krustvārdu mīklu. Kondensāts. Daļiņu kustības un mijiedarbības raksturs. Molekulu izvietojums gāzēs. Interesanti fakti. Šķidrumu īpašības. Jautājumi krustvārdu mīklai. Cietvielu īpašības. Vielas fizikālo īpašību maiņa.

"Trīs matērijas stāvokļi" - ciets. Fizika 7. klase. Kāpēc cietās vielas saglabā savu formu? Trīs matērijas stāvokļi. Ko izraisa cietas vielas temperatūras paaugstināšanās? Ko jūs varat teikt par molekulu izvietojumu, kad ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai? Ūdens iztvaikoja un pārvērtās tvaikos. Jautājumi: Vai atvērtu trauku var piepildīt ar gāzi līdz 50%?

"Siltuma parādības, 8. pakāpe" - 2. Nav skaidrs, kāpēc...? Mēness spīd, bet nesilda? Vai jūs zināt, kā cilvēki ikdienā ņem vērā siltuma parādības? Vai esat kādreiz domājuši par jautājumu: Kāpēc ir ērti dzīvot modernā mājā? Vai mātei ir taisnība, kad viņa savu bērnu sauc par "Manu saulīti"? Siltuma parādības jūsu mājās. Vai vasarā melnās drēbēs ir karsti?

A. S. Puškins "Jevgeņijs Oņegins". No rīta Tatjana redzēja logā izbalinātu pagalmu, Cāļus, jumtus un sētu, Gaismas rakstus uz stikla, Koki ziemas sudrabā...

Jautājums: Ko tie attēlo no fizikas viedokļa?

Uz stikla ir gaiši raksti,

Atbilde: Sasaluša ūdens kristāli, tā cietais stāvoklis.

. E. Baratynskis “Pavasaris”. Straumes ir trokšņainas! Straumes spīd! Rūkdama, upe nes uz triumfējošo grēdu ledu, ko tā pacēla!

Jautājums: kādā

Vai ūdens ir agregācijas stāvoklī?

Atbilde: Ūdens šķidrā un cietā agregācijas stāvoklī.

Sniega sievietes zaudē svaru, kūst. Jāpienāk viņu kārta. Zvana straumes – pavasara vēstneši. Un viņi pamodina ledus sanesumu. V. Kremņevs.

• Kādas izmaiņas ir notikušas dabā?

2. Par kādu vielu mēs runājam?

Kas notiek ar vielas molekulām, ja viela atrodas dažādos agregācijas stāvokļos?

• kāds ir vielas molekulu ātrums?
• kāds ir attālums starp molekulām?
• kāds ir molekulu relatīvais izvietojums?

• šķidrums

• ciets

Vielas pāreju no cietas uz šķidrumu sauc kušana

Ķermenim tiek dota enerģija

Kad ķermenis sāks kust?

Vai vielas molekulas mainās, kad tā kūst?

Kā mainās vielas temperatūra kūstot?

Vielas pāreju no šķidruma uz cietu sauc kristalizācija

šķidrums atbrīvo enerģiju

Kā mainās vielas iekšējā enerģija?

Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums?

Kad ķermenis sāks kristalizēties?

Vai kristalizācijas laikā mainās vielas molekulas?

Kā mainās vielas temperatūra kristalizācijas laikā?

apkure

dzesēšana

Fizikālo lielumu, kas parāda, cik daudz siltuma nepieciešams, lai 1 kg kristāliskas vielas, kas ņemta kušanas punktā, pārvērstu par tādas pašas temperatūras šķidrumu, sauc par īpatnējo saplūšanas siltumu.

Norādīts:

Mērvienība:

Absorbcija J

Atlase J

sacietēšana

kušana

t kušana = t sacietēšana

“Diagrammas lasīšana”

Aprakstiet vielas sākotnējo stāvokli

Kādas pārvērtības notiek ar vielu?

Kurām grafika daļām atbilst izaugsmi vielas temperatūra? samazināt ?

Kurai grafikas daļai atbilst izaugsmi matērijas iekšējā enerģija? samazināt ?

“Diagrammas lasīšana”

Kurā brīdī sākās vielas kušanas process?

Kurā brīdī viela kristalizējās?

Kāda ir vielas kušanas temperatūra? kristalizācija?

Cik ilgs laiks pagāja: cietās vielas karsēšana;

vielas kušana;

šķidruma dzesēšana?

Pārbaudi sevi!

1. Kad ķermenis kūst...

a) siltumu var gan absorbēt, gan izdalīt.

b) siltums netiek absorbēts vai atbrīvots.

c) siltums tiek absorbēts.

d) izdalās siltums.

2. Kad šķidrums kristalizējas...

a) temperatūra var paaugstināties vai pazemināties.

b) temperatūra nemainās.

c) temperatūra pazeminās.

d) temperatūra paaugstinās.

3. Kad kristālisks ķermenis kūst...

a) temperatūra pazeminās.

b) temperatūra var paaugstināties vai pazemināties.

c) temperatūra nemainās.

d) temperatūra paaugstinās.

4. Vielas agregātu transformāciju laikā vielas molekulu skaits...

a) nemainās.

b) var gan palielināties, gan samazināties.

c) samazinās.

d) palielinās.

Atbilde: 1-c 2-b 3-c 4-a

Mājasdarbs:

• 3. Mans noskaņojums klasē. Slikti Labi Teicami

Vielas pāreju no šķidruma uz gāzveida stāvokli sauc iztvaikošana

Kā iztvaikošanas laikā mainās vielas iekšējā enerģija?

Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums?

Vai iztvaikošanas laikā mainās vielas molekulas?

Kā mainās vielas temperatūra iztvaikošanas laikā?

Vielas pāreju no gāzveida stāvokļa uz šķidru stāvokli sauc kondensāts

Kā mainās vielas iekšējā enerģija kondensācijas laikā?

Kā mainās molekulu enerģija un to izvietojums?

Vai vielas molekulas mainās kondensācijas laikā?

Iztvaikošana ir tvaiku veidošanās, kas rodas no šķidruma virsmas.

1. Kādas molekulas iztvaikošanas laikā atstāj šķidrumu?

2. Kā mainās šķidruma iekšējā enerģija iztvaikošanas laikā?

3. Kādā temperatūrā var notikt iztvaikošana?

4. Kā mainās šķidruma masa iztvaikošanas laikā?

Izskaidro kapec:

Vai ūdens no apakštasītes iztvaikoja ātrāk?

Vai ir izjaukts svaru līdzsvars?

pēc dažām dienām dažādu šķidrumu līmeņi kļuva atšķirīgi.

Paskaidrojiet

Kā notiks iztvaikošana, ja vējš pūš pāri šķidrumam?

Kāpēc ūdens no šķīvja iztvaiko ātrāk nekā no bļodas?

1. Kas veidojas uz burkas sieniņām, ja tā ilgstoši stāv ar ūdeni?

2. Kas ir šajos burbuļos?

3. Burbuļu virsma ir arī šķidruma virsma. Kas notiks no virsmas burbuļu iekšpusē?

Salīdziniet procesus iztvaicēšana un vārīšana

iztvaikošana

1. Kurā šķidruma daļā notiek iztvaikošana?

2. Kādas šķidruma temperatūras izmaiņas notiek iztvaikošanas laikā?

3. Kā mainās šķidruma iekšējā enerģija iztvaikošanas laikā?

4. Kas nosaka procesa ātrumu?

Gāzes un tvaika darbība izplešanās laikā

1. Kāpēc tējkannas vāks dažreiz atlec, kad tajā vārās ūdens?

2. Ko tas dara, kad tvaiks nospiež tējkannas vāku?

3. Kādas enerģijas pārvērtības notiek, kad vāks atlec?

Sausais ledus

Kad ogles tiek sadedzinātas, tās var būt daļēji

Nav karsts, drīzāk auksts. Lai to izdarītu, ogles tiek sadedzinātas katlos, iegūtie dūmi tiek attīrīti un notverti tajās oglekļa dioksīds. To atdzesē un saspiež līdz spiedienam 7*10 6 Pa. Izrādās šķidrais oglekļa dioksīds. To uzglabā biezu sienu cilindros.

Atverot krānu, šķidrais oglekļa dioksīds strauji izplešas un atdziest, pārvēršoties grūti

Es pūšu oglekļa dioksīdu - “sausais ledus”.

Siltuma ietekmē sausā ledus pārslas nekavējoties pārvēršas gāzē, apejot šķidro stāvokli.

nevar būt cietā stāvoklī

plkst t virs 0 0 C.

Angļu fiziķis Bridžmens

teica to ūdens zem spiediena lpp ~

2*10 9 Pa paliek stingrs pat ar

t = 76 0 C. Tas ir tā sauktais “go-

karstais ledus - 5". Jūs to nevarat pacelt

lūdzu, par šīs šķirnes īpašībām

Ledus īpašības tika apgūtas netieši.

“Karstais ledus” ir blīvāks par ūdeni (1050

kg/m 3), tas grimst ūdenī.

Šodien vairāk nekā 10 dažādas

tēmēkļi ledus ar pārsteidzošu