เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะของสารจากสถานะผลึกแข็งไปเป็นของเหลว ละลาย. ในการละลายวัตถุที่เป็นผลึกแข็งนั้นจะต้องได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดนั่นคือจะต้องให้ความร้อนอุณหภูมิที่สารละลายเรียกว่าจุดหลอมเหลวของสาร

กระบวนการย้อนกลับคือการเปลี่ยนจาก สถานะของเหลวกลายเป็นของแข็ง - เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง เช่น ความร้อนถูกกำจัดออกไป เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะจากของเหลวไปเป็นสถานะของแข็งการแข็งตัว , หรือ คริสตัลลิเซชัน . อุณหภูมิที่เรียกว่าสารตกผลึกอุณหภูมิคริสตัลสิ่งต่างๆ .

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าสารใดๆ ตกผลึกและละลายที่อุณหภูมิเดียวกัน

รูปนี้แสดงกราฟอุณหภูมิของวัตถุที่เป็นผลึก (น้ำแข็ง) เทียบกับเวลาในการให้ความร้อน (จากจุดนั้น กตรงประเด็น ง)และเวลาในการทำความเย็น (จากจุดที่ ดีตรงประเด็น เค). แสดงเวลาตามแกนนอน และอุณหภูมิตามแกนตั้ง

กราฟแสดงให้เห็นว่าการสังเกตกระบวนการเริ่มต้นจากช่วงเวลาที่อุณหภูมิน้ำแข็งอยู่ที่ -40 °C หรืออย่างที่พวกเขากล่าวว่าอุณหภูมิในช่วงเวลาเริ่มต้น ทีจุดเริ่มต้น= -40 °C (จุดที่ กบนกราฟ) เมื่อให้ความร้อนมากขึ้น อุณหภูมิของน้ำแข็งจะเพิ่มขึ้น (บนกราฟนี่คือส่วนนี้) เอบี- อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 0 °C ซึ่งเป็นอุณหภูมิละลายของน้ำแข็ง ที่อุณหภูมิ 0°C น้ำแข็งจะเริ่มละลายและอุณหภูมิจะหยุดสูงขึ้น ในช่วงเวลาการละลายทั้งหมด (นั่นคือ จนกว่าน้ำแข็งจะละลายทั้งหมด) อุณหภูมิของน้ำแข็งจะไม่เปลี่ยนแปลง แม้ว่าหัวเผาจะยังคงไหม้อยู่และดังนั้นจึงได้รับความร้อนก็ตาม กระบวนการหลอมเหลวจะสอดคล้องกับส่วนแนวนอนของกราฟ ดวงอาทิตย์ . หลังจากที่น้ำแข็งละลายและกลายเป็นน้ำแล้วเท่านั้น อุณหภูมิจึงจะเริ่มสูงขึ้นอีกครั้ง (มาตรา ซีดี- หลังจากที่อุณหภูมิของน้ำถึง +40 °C หัวเผาจะดับลงและน้ำก็เริ่มเย็นลงเช่น ความร้อนจะถูกลบออก (สำหรับสิ่งนี้คุณสามารถวางภาชนะที่มีน้ำไว้ในที่อื่นได้ เรือที่ใหญ่กว่าด้วยน้ำแข็ง) อุณหภูมิของน้ำเริ่มลดลง (มาตรา เด- เมื่ออุณหภูมิสูงถึง 0 °C อุณหภูมิของน้ำจะหยุดลดลง แม้ว่าความร้อนจะยังถูกขจัดออกไปก็ตาม นี่คือกระบวนการตกผลึกของน้ำ - การก่อตัวของน้ำแข็ง (ส่วนแนวนอน อีเอฟ). อุณหภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าน้ำทั้งหมดจะกลายเป็นน้ำแข็ง หลังจากนี้อุณหภูมิน้ำแข็งจะเริ่มลดลง (มาตรา เอฟเค).

ลักษณะของกราฟที่พิจารณามีอธิบายดังนี้ เปิดตำแหน่ง เอบีเนื่องจากความร้อนที่จ่ายไป พลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลน้ำแข็งจึงเพิ่มขึ้น และอุณหภูมิก็สูงขึ้น เปิดตำแหน่ง ดวงอาทิตย์พลังงานทั้งหมดที่ได้รับจากเนื้อหาของขวดนั้นถูกใช้ไปกับการทำลายตาข่ายผลึกน้ำแข็ง: การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของโมเลกุลตามลำดับจะถูกแทนที่ด้วยอันที่ไม่เป็นระเบียบระยะห่างระหว่างโมเลกุลเปลี่ยนไปเช่น โมเลกุลจะถูกจัดเรียงใหม่ในลักษณะที่ทำให้สารกลายเป็นของเหลว พลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นอุณหภูมิจึงไม่เปลี่ยนแปลง อุณหภูมิของน้ำน้ำแข็งหลอมเหลวเพิ่มขึ้นอีก (ในพื้นที่ ซีดี) หมายถึงการเพิ่มขึ้นของพลังงานจลน์ของโมเลกุลของน้ำเนื่องจากความร้อนที่มาจากหัวเผา

เมื่อน้ำหล่อเย็น (มาตรา เด) พลังงานส่วนหนึ่งถูกพรากไปจากมัน โมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ พลังงานจลน์เฉลี่ยลดลง - อุณหภูมิลดลง น้ำเย็นลง ที่ 0°C (ส่วนแนวนอน อีเอฟ) โมเลกุลเริ่มเรียงตัวกันตามลำดับ กลายเป็นโครงตาข่ายคริสตัล จนกว่ากระบวนการนี้จะเสร็จสมบูรณ์ อุณหภูมิของสารจะไม่เปลี่ยนแปลงแม้จะถูกกำจัดความร้อนออกไปแล้ว ซึ่งหมายความว่าเมื่อของเหลว (น้ำ) แข็งตัวจะปล่อยพลังงานออกมา นี่คือพลังงานที่น้ำแข็งดูดซับจนกลายเป็นของเหลว (มาตรา ดวงอาทิตย์- พลังงานภายในของของเหลวมีค่ามากกว่าพลังงานภายในของของเหลว แข็ง- ในระหว่างการหลอมละลาย (และการตกผลึก) พลังงานภายในของร่างกายจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน

โลหะที่หลอมละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,650 ºСเรียกว่า วัสดุทนไฟ(ไทเทเนียม โครเมียม โมลิบดีนัม ฯลฯ) ทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงที่สุด - ประมาณ 3,400 ° C โลหะทนไฟและสารประกอบของพวกมันถูกใช้เป็นวัสดุทนความร้อนในการก่อสร้างเครื่องบิน เทคโนโลยีจรวดและอวกาศ และพลังงานนิวเคลียร์

ขอย้ำอีกครั้งว่าเมื่อหลอมละลายสารจะดูดซับพลังงาน ในระหว่างการตกผลึก ตรงกันข้าม มันปล่อยออกไป สิ่งแวดล้อม- เมื่อได้รับความร้อนจำนวนหนึ่งที่ปล่อยออกมาในระหว่างการตกผลึก ตัวกลางจะร้อนขึ้น นี่เป็นที่รู้จักกันดีของนกหลายชนิด ไม่น่าแปลกใจเลยที่พวกมันสามารถพบเห็นได้ในช่วงฤดูหนาวในสภาพอากาศที่หนาวจัดโดยนั่งอยู่บนน้ำแข็งที่ปกคลุมแม่น้ำและทะเลสาบ เนื่องจากการปล่อยพลังงานเมื่อน้ำแข็งก่อตัว อากาศด้านบนจึงอุ่นกว่าต้นไม้ในป่าหลายองศา และนกก็ใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้

การหลอมละลายของสารอสัณฐาน

ความพร้อมใช้งานบางอย่าง จุดหลอมเหลว- นี่เป็นคุณสมบัติที่สำคัญของสารที่เป็นผลึก ด้วยคุณลักษณะนี้เองที่ทำให้สามารถแยกแยะได้ง่ายจากวัตถุอสัณฐานซึ่งจัดเป็นของแข็งด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งแก้ว เรซินที่มีความหนืดมาก และพลาสติก

สารอสัณฐาน(ไม่เหมือนผลึก) ไม่มีจุดหลอมเหลวเฉพาะ - ไม่ละลาย แต่จะนิ่มลง เมื่อถูกความร้อนชิ้นแก้วจะนิ่มจากแข็งก่อนอื่นสามารถงอหรือยืดได้ง่าย ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ชิ้นส่วนจะเริ่มเปลี่ยนรูปร่างภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของมันเอง เมื่อมันร้อนขึ้น มวลที่มีความหนืดหนาจะเปลี่ยนรูปร่างของภาชนะที่มันวางอยู่ มวลนี้มีความหนาเหมือนน้ำผึ้ง จากนั้นก็เป็นครีมเปรี้ยว และสุดท้ายก็กลายเป็นของเหลวที่มีความหนืดต่ำเกือบจะเหมือนกับน้ำ อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุอุณหภูมิที่แน่นอนของการเปลี่ยนของแข็งเป็นของเหลวที่นี่ เนื่องจากไม่มีอยู่จริง

เหตุผลนี้อยู่ที่ความแตกต่างพื้นฐานในโครงสร้างของวัตถุอสัณฐานจากโครงสร้างของผลึก อะตอมในวัตถุอสัณฐานถูกจัดเรียงแบบสุ่ม วัตถุอสัณฐานมีลักษณะคล้ายของเหลวในโครงสร้าง อะตอมจะถูกจัดเรียงแบบสุ่มในแก้วแข็งอยู่แล้ว ซึ่งหมายความว่าการเพิ่มอุณหภูมิของแก้วจะช่วยเพิ่มช่วงการสั่นสะเทือนของโมเลกุลเท่านั้น ทำให้แก้วมีอิสระในการเคลื่อนที่มากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นแก้วจึงค่อยๆ อ่อนตัวลงและไม่แสดงการเปลี่ยนแปลง "ของแข็ง-ของเหลว" อย่างแหลมคม ซึ่งเป็นลักษณะของการเปลี่ยนจากการจัดเรียงโมเลกุลใน ตามลำดับที่เข้มงวดถึงคนไม่เป็นระเบียบ

ความร้อนของการหลอมรวม

ความร้อนของการหลอมละลายคือปริมาณความร้อนที่ต้องให้สารที่ความดันคงที่และ อุณหภูมิคงที่เท่ากับจุดหลอมเหลว เพื่อแปลงสถานะจากผลึกแข็งเป็นของเหลวโดยสมบูรณ์ ความร้อนของฟิวชันเท่ากับปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการตกผลึกของสารจากสถานะของเหลว ในระหว่างการหลอมละลาย ความร้อนทั้งหมดที่จ่ายให้กับสารจะไปเพิ่มพลังงานศักย์ของโมเลกุลของมัน พลังงานจลน์ไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการหลอมละลายเกิดขึ้นที่อุณหภูมิคงที่

ศึกษาประสบการณ์การละลาย สารต่างๆเมื่อมีมวลเท่ากัน คุณจะสังเกตได้ว่าต้องใช้ความร้อนในปริมาณที่ต่างกันในการทำให้ของเหลวกลายเป็นของเหลว ตัวอย่างเช่น ในการละลายน้ำแข็งหนึ่งกิโลกรัม คุณต้องใช้พลังงาน 332 J และในการละลายตะกั่ว 1 กิโลกรัม - 25 kJ

ปริมาณความร้อนที่ร่างกายปล่อยออกมาถือเป็นค่าลบ ดังนั้นเมื่อคำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการตกผลึกของสารที่มีมวล มคุณควรใช้สูตรเดียวกัน แต่มีเครื่องหมายลบ:

ความร้อนจากการเผาไหม้

ความร้อนจากการเผาไหม้(หรือ ค่าความร้อน, ปริมาณแคลอรี่) คือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์

เพื่อให้ความร้อนกับร่างกายมักจะใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง เชื้อเพลิงทั่วไป (ถ่านหิน น้ำมัน น้ำมันเบนซิน) มีคาร์บอน ในระหว่างการเผาไหม้ อะตอมของคาร์บอนจะรวมตัวกับอะตอมของออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ พลังงานจลน์ของโมเลกุลเหล่านี้กลายเป็นพลังงานมากกว่าอนุภาคดั้งเดิม เพิ่มขึ้น พลังงานจลน์โมเลกุลระหว่างการเผาไหม้เรียกว่าการปลดปล่อยพลังงาน พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์คือความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงนี้

ความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิงและมวลของเชื้อเพลิง ยังไง มวลมากขึ้นปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ปริมาณทางกายภาพที่แสดงปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ซึ่งมีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมเรียกว่า ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ถูกกำหนดโดยตัวอักษรถามและมีหน่วยวัดเป็นจูลต่อกิโลกรัม (J/kg)

ปริมาณความร้อน ถามปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ มกิโลกรัมของเชื้อเพลิงถูกกำหนดโดยสูตร:

ในการค้นหาปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์ที่มีมวลตามอำเภอใจ ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงนี้จะต้องคูณด้วยมวลของมัน

แบบอย่าง ก๊าซในอุดมคติที่ใช้ในทฤษฎีจลน์ศาสตร์โมเลกุลของก๊าซ ทำให้สามารถอธิบายพฤติกรรมของก๊าซจริงที่ทำให้บริสุทธิ์ได้อย่างเพียงพอ อุณหภูมิสูงและ แรงกดดันต่ำ- เมื่อได้สมการสถานะของก๊าซในอุดมคติ ขนาดของโมเลกุลและปฏิกิริยาระหว่างกันจะถูกละเลย ความดันที่เพิ่มขึ้นทำให้ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างโมเลกุลลดลง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงปริมาตรของโมเลกุลและปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลด้วย ดังนั้นก๊าซ 1 m 3 ภายใต้สภาวะปกติจะมีโมเลกุล 2.68 × 10 25 ซึ่งมีปริมาตรประมาณ 10 –4 m 3 (รัศมีของโมเลกุลอยู่ที่ประมาณ 10 –10 m) ซึ่งสามารถละเลยได้เมื่อเปรียบเทียบกับปริมาตร ของก๊าซ (1 ม. 3 . ที่ความดัน 500 MPa (1 atm = 101.3 kPa) ปริมาตรของโมเลกุลจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของปริมาตรก๊าซทั้งหมดอยู่แล้ว ดังนั้นเมื่อ แรงกดดันสูงและ อุณหภูมิต่ำแบบจำลองก๊าซในอุดมคติที่ระบุไม่เหมาะสม

โดยการแก้ไข ก๊าซจริง- ต้องคำนึงถึงก๊าซที่มีคุณสมบัติขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของโมเลกุลด้วย พลังแห่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลปรากฏที่ระยะทาง 10–9 ม. และลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อระยะห่างระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้น กองกำลังดังกล่าวเรียกว่า ออกฤทธิ์สั้น

เป็นแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมและ กลศาสตร์ควอนตัมพบว่าสารต่างๆ ทำหน้าที่พร้อมกันระหว่างโมเลกุล พลังที่น่าดึงดูดและน่ารังเกียจในรูป 88, กการพึ่งพาเชิงคุณภาพของแรงของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลกับระยะทางจะได้รับ รระหว่างโมเลกุล โดยที่ เอฟเกี่ยวกับและ เอฟ n คือพลังที่น่ารังเกียจและแรงดึงดูด ตามลำดับ ฉ-ผลลัพธ์ของพวกเขา พิจารณาถึงพลังที่น่ารังเกียจ เชิงบวก,และความแข็งแกร่ง แรงดึงดูดซึ่งกันและกัน - เชิงลบ.

เรื่องระยะทาง ร=ร 0 แรงลัพธ์ ฉ= 0, เหล่านั้น. แรงดึงดูดและแรงผลักจะสมดุลกัน ดังนั้นระยะทาง ร 0 สอดคล้องกับระยะห่างสมดุลระหว่างโมเลกุลที่โมเลกุลจะอยู่โดยไม่มีการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน ที่ ร< ร 0 กองกำลังที่น่ารังเกียจมีชัย ( ฉ> 0), ที่ ร>ร 0 - แรงดึงดูด ( เอฟ<0). ในระยะทาง ร> 10 –9 m แทบไม่มีแรงอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุล ( เอฟ®0).

งานประถม ดีเอความแข็งแกร่ง เอฟโดยมีระยะห่างระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้นโดย d รเกิดขึ้นโดยการลดพลังงานศักย์ร่วมกันของโมเลกุลเช่น

(60.1)

จากการวิเคราะห์การพึ่งพาเชิงคุณภาพของพลังงานศักย์ของอันตรกิริยาของโมเลกุลกับระยะห่างระหว่างพวกมัน (รูปที่ 88 ข)ตามมาว่าหากโมเลกุลอยู่ห่างจากกันซึ่งแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลไม่กระทำ ( ร®¥) จากนั้น P=0 ด้วยการเคลื่อนตัวของโมเลกุลระหว่างพวกมันอย่างค่อยเป็นค่อยไป แรงดึงดูดก็ปรากฏขึ้น ( เอฟ<0), которые совершают положительную работу (ดีเอ=ฟง ร> 0) จากนั้น ตาม (60.1) พลังงานศักย์ปฏิสัมพันธ์จะลดลง จนถึงค่าต่ำสุดที่ ร=ร 0 . ที่ ร<ร 0 ลดลง รกองกำลังที่น่ารังเกียจ ( เอฟ>0) เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและงานที่ทำกับพวกมันนั้นเป็นลบ ( ดีเอ=ฟง ร<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 (ร=ร 0) มีพลังงานศักย์น้อยที่สุด

เกณฑ์สำหรับสถานะต่าง ๆ ของการรวมตัวของสารคืออัตราส่วนระหว่างค่าของ P min และ เคที- P min - พลังงานศักย์ต่ำสุดของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล - กำหนดงานที่ต้องทำกับแรงดึงดูดเพื่อแยกโมเลกุลที่อยู่ในสมดุล ( ร=ร 0); เคทีกำหนดสองเท่าของพลังงานเฉลี่ยต่อระดับความอิสระของการเคลื่อนที่ที่วุ่นวาย (ความร้อน) ของโมเลกุล

ถ้าพีนาที<<เคทีจากนั้นสารจะอยู่ในสถานะก๊าซเนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่รุนแรงของโมเลกุลจะป้องกันการเชื่อมต่อของโมเลกุลที่เข้ามาใกล้ในระยะไกล ร 0 เช่น ความน่าจะเป็นของการก่อตัวของมวลรวมจากโมเลกุลค่อนข้างน้อย ถ้า P นาที >> เคทีจากนั้นสารจะอยู่ในสถานะของแข็งเนื่องจากโมเลกุลที่ถูกดึงดูดซึ่งกันและกันไม่สามารถเคลื่อนที่ออกไปในระยะทางที่สำคัญและผันผวนรอบตำแหน่งสมดุลที่กำหนดโดยระยะทาง ร 0 . ถ้า P นาที » เคทีจากนั้นสารจะอยู่ในสถานะของเหลวเนื่องจากเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนโมเลกุลจึงเคลื่อนที่ในอวกาศแลกเปลี่ยนสถานที่ แต่ไม่แยกออกไปในระยะทางที่เกิน ร 0 .

ดังนั้น สารใดๆ อาจอยู่ในสถานะการรวมกลุ่มเป็นก๊าซ ของเหลว หรือของแข็งก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และอุณหภูมิของการเปลี่ยนจากสถานะการรวมกลุ่มหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่งจะขึ้นอยู่กับค่าของ P min สำหรับสารที่กำหนด ตัวอย่างเช่น สำหรับก๊าซเฉื่อย P min มีขนาดเล็ก แต่สำหรับโลหะจะมีขนาดใหญ่ ดังนั้นที่อุณหภูมิปกติ (ห้อง) จึงอยู่ในสถานะก๊าซและของแข็งตามลำดับ

หลักการพื้นฐานของทฤษฎีจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล:

สสารทั้งหมดประกอบด้วยโมเลกุล และโมเลกุลประกอบด้วยอะตอม

อะตอมและโมเลกุลมีการเคลื่อนที่คงที่

· มีแรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างโมเลกุล

ใน ก๊าซโมเลกุลเคลื่อนที่อย่างวุ่นวาย ระยะห่างระหว่างโมเลกุลมีขนาดใหญ่ แรงของโมเลกุลมีขนาดเล็ก ก๊าซครอบครองปริมาตรทั้งหมดที่ให้ไว้

ใน ของเหลวโมเลกุลถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบในระยะทางสั้น ๆ เท่านั้นและในระยะทางไกล ๆ ลำดับ (สมมาตร) ของการจัดเรียงจะถูกละเมิด - "คำสั่งระยะสั้น" แรงดึงดูดของโมเลกุลทำให้โมเลกุลอยู่ใกล้กัน การเคลื่อนที่ของโมเลกุลเป็นการ "กระโดด" จากตำแหน่งที่มั่นคงหนึ่งไปอีกตำแหน่งหนึ่ง (โดยปกติจะอยู่ภายในชั้นเดียว การเคลื่อนไหวนี้อธิบายความลื่นไหลของของเหลว ของเหลวไม่มีรูปร่าง แต่มีปริมาตร

ของแข็งเป็นสารที่คงรูปร่างไว้ แบ่งออกเป็นผลึกและอสัณฐาน ของแข็งผลึกวัตถุมีโครงตาข่ายคริสตัลในโหนดซึ่งอาจมีไอออน โมเลกุล หรืออะตอม พวกมันสั่นเมื่อเทียบกับตำแหน่งสมดุลที่เสถียร. โครงตาข่ายคริสตัลมีโครงสร้างสม่ำเสมอตลอดทั้งปริมาตร - "ลำดับระยะยาว" ของการจัดเรียง

ร่างกายอสัณฐานคงรูปร่างไว้ แต่ไม่มีโครงตาข่ายและเป็นผลให้ไม่มีจุดหลอมเหลวที่เด่นชัด พวกมันถูกเรียกว่าของเหลวแช่แข็ง เนื่องจากพวกมันมีลำดับการจัดเรียงโมเลกุลแบบ "ช่วงสั้น" เช่นเดียวกับของเหลว

สารส่วนใหญ่ขยายตัวเมื่อถูกความร้อน สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ง่ายจากมุมมองของทฤษฎีทางกลของความร้อน เนื่องจากเมื่อถูกความร้อน โมเลกุลหรืออะตอมของสสารจะเริ่มเคลื่อนที่เร็วขึ้น ในของแข็ง อะตอมเริ่มสั่นสะเทือนด้วยแอมพลิจูดที่มากขึ้นรอบๆ ตำแหน่งเฉลี่ยในโครงตาข่ายคริสตัล และพวกมันต้องการพื้นที่ว่างมากขึ้น ส่งผลให้ร่างกายขยายตัว ในทำนองเดียวกันของเหลวและก๊าซส่วนใหญ่จะขยายตัวตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความเร็วของการเคลื่อนที่ทางความร้อนของโมเลกุลอิสระ ( ซม.กฎของบอยล์-แมริออท กฎของชาร์ลส์ สมการสถานะของก๊าซในอุดมคติ)

กฎพื้นฐานของการขยายตัวเนื่องจากความร้อนระบุว่าวัตถุที่มีขนาดเป็นเส้นตรง ลในมิติที่สอดคล้องกันเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น Δ ตขยายออกด้วยจำนวน Δ ล, เท่ากับ:

Δ ล = แอลฟาΔ ต

ที่ไหน α - ที่เรียกว่า สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้นมีสูตรที่คล้ายกันสำหรับคำนวณการเปลี่ยนแปลงพื้นที่และปริมาตรของร่างกาย ในกรณีที่ง่ายที่สุดที่นำเสนอ เมื่อค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิหรือทิศทางของการขยายตัว สารจะขยายตัวสม่ำเสมอในทุกทิศทางตามสูตรข้างต้นอย่างเคร่งครัด

สำหรับวิศวกร การขยายตัวเนื่องจากความร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญ เมื่อออกแบบสะพานเหล็กข้ามแม่น้ำในเมืองที่มีภูมิอากาศแบบทวีป เป็นไปไม่ได้เลยที่จะไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เป็นไปได้ตั้งแต่ -40°C ถึง +40°C ตลอดทั้งปี ความแตกต่างดังกล่าวจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความยาวรวมของสะพานเป็นหลายเมตร และเพื่อให้สะพานไม่ยกขึ้นในฤดูร้อนและไม่ได้รับแรงดึงที่รุนแรงในฤดูหนาว นักออกแบบจึงสร้างสะพานจากส่วนที่แยกจากกัน ด้วยความพิเศษ ข้อต่อบัฟเฟอร์ความร้อนซึ่งเป็นแถวของฟันที่ประกบกันแต่ไม่ได้เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา ซึ่งปิดแน่นเมื่อร้อนและแยกออกค่อนข้างกว้างเมื่อเย็น บนสะพานยาวๆ อาจมีบัฟเฟอร์เหล่านี้อยู่บ้าง

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าวัสดุทุกชนิด โดยเฉพาะของแข็งที่เป็นผลึก จะขยายตัวสม่ำเสมอในทุกทิศทาง และวัสดุบางชนิดก็ไม่ได้ขยายตัวเท่ากันที่อุณหภูมิต่างกัน ตัวอย่างที่เด่นชัดที่สุดของประเภทหลังคือน้ำ เมื่อน้ำเย็นลง มันจะหดตัวก่อน เช่นเดียวกับสสารส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม จาก +4°C ถึงจุดเยือกแข็งที่ 0°C น้ำจะเริ่มขยายตัวเมื่อเย็นลงและหดตัวเมื่อถูกความร้อน (จากมุมมองของสูตรข้างต้น เราสามารถพูดได้ว่าในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 0°C ถึง +4°C ค่าสัมประสิทธิ์ของน้ำที่ขยายตัวเนื่องจากความร้อน α มีค่าเป็นลบ) ต้องขอบคุณผลกระทบที่หาได้ยากนี้ที่ทำให้ทะเลและมหาสมุทรของโลกไม่กลายเป็นน้ำแข็งจนถึงด้านล่างแม้ในสภาพที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรงที่สุด: น้ำเย็นกว่า +4°C จะมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำอุ่นกว่า และลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ โดยแทนที่น้ำด้วยอุณหภูมิ เหนือ +4°C ถึงด้านล่าง

ความจริงที่ว่าน้ำแข็งมีความหนาแน่นจำเพาะต่ำกว่าความหนาแน่นของน้ำนั้นเป็นคุณสมบัติที่ผิดปกติของน้ำอีกประการหนึ่ง (แม้ว่าจะไม่เกี่ยวข้องกับก่อนหน้านี้) ซึ่งเราเป็นหนี้การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา หากไม่เป็นเช่นนั้น น้ำแข็งก็จะจมลงสู่ก้นแม่น้ำ ทะเลสาบ และมหาสมุทร และน้ำแข็งเหล่านั้นก็จะกลายเป็นน้ำแข็งที่ก้นแม่น้ำอีกครั้ง คร่าชีวิตสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

34. กฎหมายก๊าซในอุดมคติ สมการสถานะของก๊าซในอุดมคติ (Mendeleev-Clapeyron) กฎของอโวกาโดรและดาลตัน

ทฤษฎีจลน์ศาสตร์โมเลกุลใช้แบบจำลองก๊าซในอุดมคติ ซึ่งพิจารณาดังนี้:
1) ปริมาตรที่แท้จริงของโมเลกุลก๊าซนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาตรของภาชนะบรรจุ
2) ไม่มีแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของก๊าซ
3) การชนกันของโมเลกุลก๊าซซึ่งกันและกันและกับผนังของถังนั้นยืดหยุ่นอย่างยิ่ง

ก๊าซจริงที่ความดันต่ำและอุณหภูมิสูงมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับก๊าซในอุดมคติ

ให้เราพิจารณากฎเชิงประจักษ์ที่อธิบายพฤติกรรมของก๊าซในอุดมคติ

1. กฎของบอยล์–มาริออต: สำหรับมวลของก๊าซที่กำหนดที่อุณหภูมิคงที่ ผลคูณของความดันแก๊สและปริมาตรของแก๊สจะเป็นค่าคงที่:

pV=const ที่ T=const, m=const (7)

กระบวนการที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิคงที่เรียกว่าอุณหภูมิคงที่ เส้นโค้งที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่า p และ V ซึ่งแสดงคุณสมบัติของสารที่อุณหภูมิคงที่เรียกว่าไอโซเทอร์ม ไอโซเทอร์มคือไฮเปอร์โบลาที่อยู่สูงกว่า อุณหภูมิที่เกิดกระบวนการก็จะยิ่งสูงขึ้น (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. การขึ้นอยู่กับแรงดันก๊าซในอุดมคติต่อปริมาตรที่อุณหภูมิคงที่

2. กฎของเกย์-ลุสซัก: ปริมาตรของมวลของก๊าซที่กำหนดที่ความดันคงที่จะเปลี่ยนเป็นเส้นตรงกับอุณหภูมิ:

V=V 0 (1+αt) ที่ p=const, m=const (8)

ที่นี่ t คืออุณหภูมิในระดับเซลเซียส V 0 คือปริมาตรของก๊าซที่ 0 o C, α = (1/273) K -1 คือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงปริมาตรของก๊าซ

กระบวนการที่เกิดขึ้นที่ความดันคงที่และมวลก๊าซคงที่เรียกว่าไอโซบาริก ในระหว่างกระบวนการไอโซบาริกสำหรับก๊าซที่มีมวลที่กำหนด อัตราส่วนของปริมาตรต่ออุณหภูมิจะคงที่:

บนแผนภาพในพิกัด (V,t) กระบวนการนี้แสดงเป็นเส้นตรงที่เรียกว่าไอโซบาร์ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. การขึ้นอยู่กับปริมาตรของก๊าซในอุดมคติกับอุณหภูมิที่ความดันคงที่

3. กฎของชาร์ลส์: ความดันของมวลก๊าซที่กำหนดในปริมาตรคงที่จะแปรผันเป็นเส้นตรงกับอุณหภูมิ:

p=p 0 (1+αt) ที่ p=const, m=const (9)

โดยที่ t คืออุณหภูมิในระดับเซลเซียส p 0 คือความดันก๊าซที่ 0 o C, α = (1/273) K -1 คือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงปริมาตรของก๊าซ

กระบวนการที่เกิดขึ้นที่ปริมาตรคงที่และมวลคงที่ของก๊าซเรียกว่าไอโซคอริก ในระหว่างกระบวนการไอโซคอริกสำหรับก๊าซที่มีมวลที่กำหนด อัตราส่วนของความดันต่ออุณหภูมิจะคงที่:

ในแผนภาพในพิกัด กระบวนการนี้จะแสดงเป็นเส้นตรงที่เรียกว่าไอโซคอร์ (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. การขึ้นอยู่กับแรงดันก๊าซในอุดมคติต่ออุณหภูมิที่ปริมาตรคงที่

ด้วยการแนะนำอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ T ในสูตร (8) และ (9) กฎของเกย์-ลูสแซกและชาร์ลส์จึงสามารถให้รูปแบบที่สะดวกยิ่งขึ้น:

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

กฎของอาโวกาโดร: โมลของก๊าซใดๆ ที่อุณหภูมิและความดันเท่ากันจะมีปริมาตรเท่ากัน

ดังนั้น ภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซใดๆ หนึ่งโมลจะมีปริมาตร 22.4 m-3 ที่อุณหภูมิและความดันเท่ากัน ก๊าซใดๆ จะมีจำนวนโมเลกุลต่อหน่วยปริมาตรเท่ากัน

ภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซใด ๆ 1 ลบ.ม. มีจำนวนอนุภาคที่เรียกว่าเลขลอสชมิดต์:

ยังไม่มีข้อความ L =2.68·10 25 ม. -3.

กฎของดาลตัน: ความดันของส่วนผสมของก๊าซในอุดมคติเท่ากับผลรวมของแรงกดดันบางส่วน p 1 , p 2 ,..., p n ของก๊าซที่รวมอยู่ในนั้น:

พี=พี 1 +พี 2 +....+พี เอ็น

ความดันบางส่วนคือความดันที่ก๊าซที่รวมอยู่ในส่วนผสมของก๊าซจะสร้างขึ้นหากมีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของส่วนผสมที่อุณหภูมิเดียวกัน

จะเกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุลของสารเมื่อสารอยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกัน? ความเร็วของโมเลกุลของสารเป็นเท่าใด? ระยะห่างระหว่างโมเลกุลคือเท่าไร? การจัดเรียงโมเลกุลสัมพันธ์กันเป็นอย่างไร? ของแข็งก๊าซเหลว การเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลวเรียกว่าการหลอมละลาย พลังงานถูกถ่ายทอดเข้าสู่ร่างกาย พลังงานภายในของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไร พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร? เมื่อไหร่ร่างกายจะเริ่มละลาย? โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงเมื่อละลายหรือไม่? อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อหลอมละลาย? การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นสถานะของแข็งเรียกว่าการตกผลึก โดยของเหลวจะปล่อยพลังงานออกมาอย่างไร พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนไปอย่างไร? เมื่อไหร่ร่างกายจะเริ่มตกผลึก? โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงในระหว่างการตกผลึกหรือไม่? อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการตกผลึก ปริมาณทางกายภาพที่แสดงปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเปลี่ยนสารผลึก 1 กิโลกรัมที่อุณหภูมิหลอมเหลวให้เป็นของเหลวที่มีอุณหภูมิเท่ากัน เรียกว่าความร้อนจำเพาะของฟิวชัน กำหนดโดย: t, C t3 t2  หน่วยการดูดซึม Q ของการวัด: J kg ปล่อย Q Q  ` m Q  `  m การหลอมละลาย การแข็งตัว t , นาที t1 t การละลาย = t การแข็งตัว “การอ่านกราฟ” ส่วนใดของพล็อต อธิบายกราฟ กราฟใดของการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับค่าเริ่มต้น อุณหภูมิภายในของสารเพิ่มขึ้นหรือไม่? สาร? พลังงานของสสาร? ลด? สารลดลง? 1 3 2 4 “การอ่านกราฟ” กระบวนการละลายสารเริ่มต้น ณ จุดใด? สารนั้นตกผลึกในเวลาใด? จุดหลอมเหลวของสารคืออะไร? การตกผลึก? ใช้เวลานานเท่าไหร่: ให้ความร้อนแก่ของแข็ง; การละลายของสาร ระบายความร้อนด้วยของเหลว? ตรวจสอบตัวเอง! 1. เมื่อร่างกายละลาย... ก) ความร้อนสามารถทั้งดูดซับและปล่อยออกมาได้ b) ความร้อนไม่ถูกดูดซับหรือปล่อยออกมา c) ความร้อนถูกดูดซับ d) ความร้อนถูกปล่อยออกมา 2. เมื่อของเหลวตกผลึก... ก) อุณหภูมิอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้ b) อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง c) อุณหภูมิลดลง d) อุณหภูมิสูงขึ้น 3. เมื่อวัตถุที่เป็นผลึกละลาย... ก) อุณหภูมิจะลดลง b) อุณหภูมิอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้ c) อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง d) อุณหภูมิสูงขึ้น 4. ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงมวลรวมของสาร จำนวนโมเลกุลของสาร... ก) จะไม่เปลี่ยนแปลง b) สามารถเพิ่มและลดได้ทั้งคู่ c) ลดลง ง) เพิ่มขึ้น คำตอบ: 1-c 2-b 3-c 4-a การเปลี่ยนแปลงของสารจากของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซเรียกว่าพลังงานภายในของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการกลายเป็นไอ พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร? โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงในระหว่างการกลายเป็นไอหรือไม่? อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการกลายเป็นไอ? การเปลี่ยนผ่านของสารจากสถานะก๊าซไปเป็นสถานะของเหลวเรียกว่าการควบแน่น พลังงานภายในของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการควบแน่น พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร? โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงระหว่างการควบแน่นหรือไม่? การระเหยคือการก่อตัวของไอที่เกิดขึ้นจากพื้นผิวของของเหลว 1. โมเลกุลใดที่ออกจากของเหลวระหว่างการระเหย? 2. พลังงานภายในของของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการระเหย? 3. การระเหยจะเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิเท่าใด? 4. มวลของของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการระเหย? อธิบายเหตุผล: น้ำจากจานรองระเหยเร็วขึ้นหรือไม่ ความสมดุลของตาชั่งถูกรบกวนหรือไม่? หลังจากนั้นไม่กี่วัน ระดับของของเหลวต่างๆ ก็แตกต่างกัน อธิบายการระเหยจะเกิดขึ้นได้อย่างไรหากลมพัดผ่านของเหลว? ทำไมน้ำจึงระเหยจากจานเร็วกว่าจากชาม? กำลังเดือด 1. จะเกิดอะไรขึ้นบนผนังขวดโหลหากแช่น้ำไว้เป็นเวลานาน? 2. อะไรอยู่ในฟองสบู่เหล่านี้? 3. พื้นผิวของฟองอากาศก็เป็นพื้นผิวของของเหลวเช่นกัน จะเกิดอะไรขึ้นจากพื้นผิวภายในฟองอากาศ? การเดือด เปรียบเทียบกระบวนการระเหยและการเดือด การระเหย การเดือด 1. การกลายเป็นไอเกิดขึ้นในส่วนใดของของเหลว? 2. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของของเหลวเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการกลายเป็นไออย่างไร? 3. พลังงานภายในของของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการกลายเป็นไอ? 4. อะไรเป็นตัวกำหนดความเร็วของกระบวนการ? การทำงานของแก๊สและไอน้ำระหว่างการขยายตัว 1. ทำไมบางครั้งฝากาต้มน้ำถึงกระโดดเมื่อมีน้ำเดือด? 2.เมื่อไอน้ำดันฝากาต้มน้ำทำอย่างไร? 3. การเปลี่ยนแปลงพลังงานเกิดขึ้นเมื่อฝากระเด้ง? ICE น้ำแข็งร้อน เราคุ้นเคยกับการคิดว่าน้ำไม่สามารถอยู่ในสถานะของแข็งที่อุณหภูมิสูงกว่า 0 0C ได้ นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Bridgman แสดงให้เห็นว่าน้ำภายใต้ความกดดัน p ~ 2*109 Pa ยังคงแข็งอยู่แม้ที่อุณหภูมิ t = 76 0C นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "น้ำแข็งร้อน - 5" คุณไม่สามารถหยิบมันขึ้นมาได้ คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของน้ำแข็งประเภทนี้ทางอ้อม “น้ำแข็งร้อน” มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ (1,050 กก./ลบ.ม.) และจะจมลงในน้ำ ปัจจุบันมีการรู้จักน้ำแข็งมากกว่า 10 สายพันธุ์ที่มีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง น้ำแข็งแห้ง เมื่อเผาถ่านหินจะเกิดความเย็นแทนความร้อน ในการทำเช่นนี้ถ่านหินจะถูกเผาในหม้อไอน้ำควันที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้บริสุทธิ์และคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดักจับไว้ ระบายความร้อนและอัดด้วยแรงดัน 7*106 Pa ผลที่ได้คือคาร์บอนไดออกไซด์เหลว มันถูกเก็บไว้ในกระบอกสูบที่มีผนังหนา เมื่อเปิดก๊อกน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะขยายตัวอย่างรวดเร็วและเย็นตัวลง กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง - "น้ำแข็งแห้ง" ภายใต้อิทธิพลของความร้อน เกล็ดน้ำแข็งแห้งจะกลายเป็นก๊าซทันทีโดยผ่านสถานะของเหลว

“สถานะรวมตัวของสสาร” - การตกผลึกด้วยการควบแน่น การกลายเป็นไอ เนื้อหา. การตกผลึก = การหลอมละลาย สถานะรวมของสสาร กราฟแสดงกระบวนการเปลี่ยนแปลงสถานะการรวมตัวของสาร เครื่องทำน้ำร้อน ระบายความร้อนด้วยน้ำ ละลาย. อุ่นน้ำแข็ง. สสารสามสถานะ การหลอมละลาย=const. กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับและการปล่อยความร้อน

“ทดสอบ “ปรากฏการณ์ความร้อน” - ปรากฏการณ์การถ่ายเทความร้อน เรื่องราวของชา การตรวจสอบ. เมียของบ้าน. คำพังเพยโบราณ การพาความร้อน กราฟความร้อนของสารที่เป็นผลึก การระบายความร้อนของร่างกายที่มั่นคง มาเริ่มเรื่องราวเกี่ยวกับความอบอุ่นกันดีกว่า ขอบคุณวิธีการถ่ายเทความร้อนแบบใดที่คุณสามารถทำให้ตัวเองอบอุ่นข้างเตาผิงได้? ยิมนาสติกภาพ งานวิจัย.

“สารและสถานะของมัน” - แม้แต่ไอน้ำเหล็กที่อยู่ด้านบนก็ยังถูกสังเกต พวกมันอยู่ในรูปของภาชนะ ออกซิเจนสามารถเป็นของแข็งและยังเป็นของเหลวได้อีกด้วย โดยรวมแล้ว น้ำจะแสดงคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไปเสมอ พวกเขาไม่มีของตัวเอง โลกทั้งโลกประกอบด้วยโมเลกุล! ของเหลว ของแข็ง โมเลกุล – อนุภาคที่เล็กที่สุดของสาร แบบฟอร์มและถาวร

“สสาร 3 สถานะ” – สสาร การตกผลึก น้ำแข็ง. ตัวอย่างของกระบวนการ การกลายเป็นไอ รัฐ. การจัดเรียงโมเลกุลในของเหลว แก้ปริศนาอักษรไขว้ การควบแน่น ธรรมชาติของการเคลื่อนที่และอันตรกิริยาของอนุภาค การจัดเรียงโมเลกุลในก๊าซ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ. คุณสมบัติของของเหลว คำถามสำหรับคำไขว้ คุณสมบัติของของแข็ง การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของสาร

“สสารสามสถานะ” - ของแข็ง ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 เหตุใดของแข็งจึงคงรูปร่างไว้? สถานะของสสารสามสถานะ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของสาเหตุของแข็งคืออะไร? คุณจะพูดอะไรเกี่ยวกับการจัดเรียงโมเลกุลเมื่อน้ำร้อนถึงจุดเดือด? น้ำระเหยกลายเป็นไอน้ำ คำถาม: เป็นไปได้ไหมที่จะเติมก๊าซลงในภาชนะที่เปิดอยู่ถึง 50%

“ปรากฏการณ์ทางความร้อนระดับ 8” - 2. ยังไม่ชัดเจนว่าทำไม...? พระจันทร์ส่องแสงแต่ไม่อบอุ่น? คุณรู้ไหมว่าผู้คนคำนึงถึงปรากฏการณ์ความร้อนในชีวิตประจำวันอย่างไร คุณเคยคิดเกี่ยวกับคำถามนี้หรือไม่: ทำไมการใช้ชีวิตในบ้านสมัยใหม่ถึงสะดวกสบาย? มารดาจะพูดถูกไหมเมื่อเธอเรียกลูกว่า “แสงแดดของฉัน”? ปรากฏการณ์ความร้อนในบ้านของคุณ ฤดูร้อนใส่ชุดดำจะร้อนไหม?

A.S. Pushkin “Eugene Onegin” ในตอนเช้าทัตยานาเห็นสนามหญ้าสีขาวตรงหน้าต่าง ไก่ หลังคาและรั้ว ลวดลายแสงบนกระจก ต้นไม้ในสีเงินฤดูหนาว...

คำถาม: สิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนอะไรจากมุมมองของฟิสิกส์?

มีลวดลายแสงบนกระจก

คำตอบ: ผลึกของน้ำแช่แข็งซึ่งมีสถานะของแข็ง

- E. Baratynsky "ฤดูใบไม้ผลิ"กระแสน้ำมีเสียงดัง! สายน้ำกำลังส่องแสง! เสียงคำรามของแม่น้ำพาดผ่านสันเขาแห่งชัยชนะน้ำแข็งที่มันยกขึ้นมา!

คำถาม: ในอะไร

น้ำอยู่ในสถานะรวมตัวหรือไม่?

คำตอบ: น้ำในสถานะของเหลวและของแข็งของการรวมตัว

ผู้หญิงหิมะกำลังลดน้ำหนักละลาย มันคงจะถึงคราวของพวกเขาแล้ว กระแสน้ำดังขึ้น - ผู้ส่งสารในฤดูใบไม้ผลิ และพวกเขาก็ปลุกธารน้ำแข็งขึ้นมา วี.เครมเนฟ.

• มีการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้างในธรรมชาติ?

2. เรากำลังพูดถึงสารอะไร?

จะเกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุลของสารเมื่อสารอยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกัน?

• ความเร็วของโมเลกุลของสารเป็นเท่าใด?
• ระยะห่างระหว่างโมเลกุลคือเท่าไร?
• การจัดเรียงโมเลกุลสัมพันธ์กันเป็นอย่างไร?

• ของเหลว

• แข็ง

เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว ละลาย

ร่างกายได้รับพลังงาน

เมื่อไหร่ร่างกายจะเริ่มละลาย?

โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงเมื่อละลายหรือไม่?

อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อหลอมละลาย?

เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะจากของเหลวไปเป็นสถานะของแข็ง การตกผลึก

ของเหลวจะปล่อยพลังงานออกมา

พลังงานภายในของสสารเปลี่ยนแปลงอย่างไร?

พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร?

เมื่อไหร่ร่างกายจะเริ่มตกผลึก?

โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงในระหว่างการตกผลึกหรือไม่?

อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการตกผลึก

เครื่องทำความร้อน

ระบายความร้อน

ปริมาณทางกายภาพที่แสดงปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการแปลงสารผลึก 1 กิโลกรัมที่จุดหลอมเหลวเป็นของเหลวที่มีอุณหภูมิเท่ากันเรียกว่าความร้อนจำเพาะของฟิวชัน

ระบุโดย:

หน่วยวัด:

การดูดซึม ถาม

การคัดเลือก ถาม

การแข็งตัว

ละลาย

t ละลาย = t แข็งตัว

“การอ่านแผนภูมิ”

อธิบายสถานะเริ่มต้นของสารได้

การเปลี่ยนแปลงใดเกิดขึ้นกับสาร?

ตรงกับส่วนใดของกราฟ การเจริญเติบโตอุณหภูมิของสาร? ลด ?

สอดคล้องกับส่วนใดของกราฟ การเจริญเติบโตพลังงานภายในของสสาร? ลด ?

“การอ่านแผนภูมิ”

กระบวนการละลายของสารเริ่มต้นในเวลาใด?

สารจะตกผลึกในเวลาใด?

จุดหลอมเหลวของสารคืออะไร? การตกผลึก?

ใช้เวลานานเท่าไหร่: ให้ความร้อนแก่ของแข็ง;

การละลายของสาร

ระบายความร้อนด้วยของเหลว?

ตรวจสอบตัวเอง!

1.เมื่อร่างกายละลาย...

ก) ความร้อนสามารถดูดซับและปล่อยออกมาได้

b) ความร้อนไม่ถูกดูดซับหรือปล่อยออกมา

c) ความร้อนถูกดูดซับ

d) ความร้อนถูกปล่อยออกมา

2. เมื่อของเหลวตกผลึก...

ก) อุณหภูมิอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้

b) อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง

c) อุณหภูมิลดลง

d) อุณหภูมิสูงขึ้น

3. เมื่อร่างผลึกละลาย...

ก) อุณหภูมิลดลง

b) อุณหภูมิอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้

c) อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง

d) อุณหภูมิสูงขึ้น

4. ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงมวลรวมของสาร จำนวนโมเลกุลของสาร...

ก) ไม่เปลี่ยนแปลง

b) สามารถเพิ่มและลดได้ทั้งคู่

c) ลดลง

ง) เพิ่มขึ้น

คำตอบ: 1-c 2-b 3-c 4-a

การบ้าน:

• 3. อารมณ์ของฉันในชั้นเรียน แย่ ดี ดีเยี่ยม

เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะของสารจากของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซ การกลายเป็นไอ

พลังงานภายในของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการกลายเป็นไอ?

พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร?

โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงในระหว่างการกลายเป็นไอหรือไม่?

อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการกลายเป็นไอ?

เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะของสารจากสถานะก๊าซไปเป็นสถานะของเหลว การควบแน่น

พลังงานภายในของสสารเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการควบแน่น?

พลังงานของโมเลกุลและการจัดเรียงของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร?

โมเลกุลของสารเปลี่ยนแปลงระหว่างการควบแน่นหรือไม่?

การระเหยคือการก่อตัวของไอที่เกิดขึ้นจากพื้นผิวของของเหลว

1. โมเลกุลใดที่ออกจากของเหลวระหว่างการระเหย?

2. พลังงานภายในของของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการระเหย?

3. การระเหยจะเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิเท่าใด?

4. มวลของของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการระเหย?

อธิบายว่าทำไม:

น้ำจากจานรองระเหยเร็วขึ้นหรือไม่?

ความสมดุลของตาชั่งถูกรบกวนหรือไม่?

หลังจากนั้นไม่กี่วัน ระดับของของเหลวต่างๆ ก็แตกต่างกัน

อธิบาย

การระเหยจะเกิดขึ้นได้อย่างไรหากลมพัดผ่านของเหลว?

ทำไมน้ำจึงระเหยจากจานเร็วกว่าจากชาม?

1. ผนังขวดโหลจะมีลักษณะอย่างไรหากต้องแช่น้ำไว้เป็นเวลานาน?

2. อะไรอยู่ในฟองสบู่เหล่านี้?

3. พื้นผิวของฟองอากาศก็เป็นพื้นผิวของของเหลวเช่นกัน จะเกิดอะไรขึ้นจากพื้นผิวภายในฟองอากาศ?

เปรียบเทียบกระบวนการ การระเหยและการเดือด

การระเหย

1. การระเหยกลายเป็นไอเกิดขึ้นที่ส่วนใดของของเหลว?

2. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของของเหลวเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการกลายเป็นไออย่างไร?

3. พลังงานภายในของของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการกลายเป็นไอ?

4. อะไรเป็นตัวกำหนดความเร็วของกระบวนการ?

งานก๊าซและไอน้ำระหว่างการขยายตัว

1. ทำไมบางครั้งฝากาต้มน้ำถึงเด้งกลับเมื่อมีน้ำเดือด?

2.เมื่อไอน้ำดันฝากาต้มน้ำทำอย่างไร?

3. การเปลี่ยนแปลงพลังงานเกิดขึ้นเมื่อฝากระเด้ง?

น้ำแข็งแห้ง

เมื่อเผาถ่านหินก็สามารถเป็นถ่านหินกึ่ง-

มันไม่ร้อน แต่ค่อนข้างเย็น ในการทำเช่นนี้ถ่านหินจะถูกเผาในหม้อไอน้ำควันที่เกิดขึ้นจะถูกทำความสะอาดและดักจับไว้ คาร์บอนไดออกไซด์.ระบายความร้อนและอัดด้วยแรงดัน 7*10 6 Pa ปรากฎว่า คาร์บอนไดออกไซด์เหลวมันถูกเก็บไว้ในกระบอกสูบที่มีผนังหนา

เมื่อเปิดก๊อก คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะขยายตัวอย่างรวดเร็วและเย็นลงจนกลายเป็น แข็ง

ฉันเป่าคาร์บอนไดออกไซด์ - "น้ำแข็งแห้ง"

ภายใต้อิทธิพลของความร้อน เกล็ดน้ำแข็งแห้งจะกลายเป็นก๊าซทันทีโดยผ่านสถานะของเหลว

ไม่สามารถอยู่ในสถานะของแข็งได้

ที่ ทีสูงกว่า 0 0 C

บริดจ์แมน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ

พูดว่า น้ำภายใต้ความกดดัน p ~

2*10 9 ป้ายังคงมั่นคงแม้กระทั่งกับ

t = 76 0 C. นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "go-

น้ำแข็งร้อน - 5" คุณไม่สามารถหยิบมันขึ้นมาได้

กรุณาเกี่ยวกับคุณสมบัติของพันธุ์นี้

คุณสมบัติของน้ำแข็งถูกเรียนรู้ทางอ้อม

“น้ำแข็งร้อน” มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ (1,050

กก./ลบ.ม. 3) จะจมลงในน้ำ

วันนี้มากกว่า 10 ที่แตกต่างกัน

ทิวทัศน์ของน้ำแข็งด้วยความน่าทึ่ง