Temat: Zmiany stanu skupienia. 1. Energia sieci krystalicznej

Temat: Zmiany stanu skupienia.
1. Energia sieci krystalicznej- wielkość dzięki której można oszacować siły przyciągania w
krysztale
2. Energia wiązania sieci krystalicznej- ilość energii potrzebnej do przemiany 1 mola substancji ze
stanu stałego w stan gazowy, gdzie cząsteczki gazowe są takie same jak cząsteczki sieci
krystalicznej.
3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:
4. Topnienie to proces przejścia ciała ze stanu stałego na ciekły. Kiedy ogrzewamy ciało stałe o
temperaturze niższej niż temperatura topnienia, rośnie jego temperatura, czyli jego energia
wewnętrzna. Energia wewnętrzna w ciałach krystalicznych
jest złożona z energii kinetycznej drgań cieplnych cząsteczek,
które znajdują się w węzłach sieci krystalicznej oraz energii
potencjalnej wzajemnego oddziaływania tych cząsteczek.
Przejście ciała ze stanu stałego w stan ciekły zachodzi wtedy,
gdy w zniszczonej sieci krystalicznej naruszone zostanie
dalekie uporządkowanie, ale zachowane zostaną więzy między cząsteczkami w sieci, które
zapewnią bliskie uporządkowanie.
5. Sublimacją nazywamy przejście ciała stałego bezpośrednio w stan gazowy. Proces ten
następuje, gdy podczas dostarczenia energii do kryształu
zniszczone zostają więzy między cząsteczkami sieci
krystalicznej.
6. Resublimacja jest procesem odwrotnym so sublimacji. Polega na zmianie stanu gazowego
bezpośrednio w stan stały, z pominięciem fazy ciekłej. W procesie tym, gaz oddaje do
otoczenia energię w formie ciepła i powoduje zmniejszenie ruchów termicznych cząsteczek
gazu i powstawanie silnych wiązań między nimi.
Stosunek wartości energii, jaką gaz musi oddać do otoczenia, aby przejść do stanu stałego
nazywany jest ciepłem resublimacji (cr)
7. Krzepnięcie to proces odwrotny do procesu topnienia i zachodzi w temperaturze krzepnięcia,
która jest równa temperaturze topnienia.
8. Ciecz przechłodzona- Ciecz, która posiada temperaturę niższą od temperatury krzepnięcia
9. Ciała amorficzne- Ciała stałe, które nie tworzą Siecie krystalicznej, nie posiadają również
temperatury, w której następuje ścisłe przejście fazowe ze stanu stałego w ciekły; można je
traktować jako przechłodzoną ciecz
10. Parowanie to proces przejścia ciała ze stanu ciekłego w stan gazowy. Proces ten następuje w
każdej temperaturze. Kiedy ogrzewamy ciecz, dostarczona energia jest zużywana na wzrost
energii wewnętrznej cieczy i na zwiększenie energii kinetycznej cząsteczek cieczy. Cząsteczki
cieczy ciągle się ze sobą zderzają i
wymieniają energię kinetyczną.
Niektóre z nich w wyniku zderzeń
uzyskują taką energię kinetyczną, że
mogą pokonać siły oddziaływania
międzycząsteczkowego i przejść w stan
gazowy.
11. Para nasycona- para o największym w danej temperaturze ciśnieniu
12. Wilgotność bezwzględna- masa pary wodnej zawartej w 1
13. Wilgotność względna- stosunek masy pary wodnej zawartej w 1
nasyconej zawartej w 1
powietrza w danej temperaturze
W=
100%
powietrza do masy pary
14. Wrzenie to proces parowania cieczy w całej objętości. Cała dostarczana do cieczy energia
zużywana jest na wykonanie pracy przeciw siłom
przyciągania międzycząsteczkowego cieczy wzrasta wtedy
energia potencjalna, ale nie zmienia się średnia energia
kinetyczna cząsteczek. Po doprowadzeniu wody do stanu
wrzenia cała dostarczona do niej energia zużywana jest na
zmianę wody w parę.
15. Skraplanie jest procesem odwrotnym do parowania. Jest to proces z wydzieleniem energii.
Cząsteczki pary mające większą energię wewnętrzną niż cząsteczki cieczy tej samej substancji,
muszą oddać część swojej energii żeby powstała ciecz.
16. Zależność temperatury lodu od czasu ogrzewania przedstawiona za pomocą wykresu.
Gdy lód osiągnie temp. 0°C , nie następuje wówczas dalszy wzrost temperatury, aż do
całkowitego stopnienia lodu.
Wnioski:
1) Temperatura lodu i wody, która z niego powstała wynosi zawsze 0°C
2) Cała energia dostarczona do lodu w czasie została zużyta na rozerwanie sieci
krystalicznej lodu
17. Ilość energii, którą trzeba dostarczyć ciału krystalicznemu, aby w temperaturze topnienia
zmienić je w ciecz, możemy wyliczyć ze wzoru:
Q=Lm
L- ciepło topnienia
m- masa ciała, które uległo zamianie w ciecz
18. Zależność temperatury wody (pary wodnej) od czasu ogrzewania (ilość dostarczonej do wody
energii jest stała)
Wniosek: Cała energia dostarczona do wody w stanie wrzenia zostaje zużyta na parę. Im więcej
pary wytworzy się z cieczy, tym większą energię trzeba było dostarczyć.
19. Ilość energii, którą należało dostarczyć do cieczy, żeby w temperaturze wrzenia zamienić ją w
parę wodną opisujemy wzorem:
Q= Rm
R- ciepło parowania w temperaturze wrzenia
m- masa cieczy, która uległa zmianie w parę
20. Energia pobrana w czasie zmiany 1kg lodu o temperaturze -10°C w parę o temperaturze 100°C
Podczas zamiany 1kg pary wodnej o temperaturze 100°C w lód o temp. 0°C wydzieli się tyle
samo energii, ile należy dostarczyć do 1kg lodu o temp. 0°C , aby zmienić go w parę wodną o
temp. 100°C