Μοντέλο ιδανικό αέριο, που χρησιμοποιείται στη μοριακή κινητική θεωρία των αερίων, επιτρέπει σε κάποιον να περιγράψει τη συμπεριφορά των αραιωμένων πραγματικά αέριαμε αρκετά υψηλές θερμοκρασίεςΚαι χαμηλές πιέσεις. Κατά την εξαγωγή της εξίσωσης κατάστασης για ένα ιδανικό αέριο, τα μεγέθη των μορίων και οι αλληλεπιδράσεις τους μεταξύ τους παραμελούνται. Η αύξηση της πίεσης οδηγεί σε μείωση της μέσης απόστασης μεταξύ των μορίων, επομένως είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο όγκος των μορίων και η αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Έτσι, σε 1 m 3 αερίου στο φυσιολογικές συνθήκεςπεριέχει 2,68 × 10 25 μόρια, που καταλαμβάνουν όγκο περίπου 10 – 4 m 3 (η ακτίνα του μορίου είναι περίπου 10 – 10 m), το οποίο μπορεί να αγνοηθεί σε σύγκριση με τον όγκο του αερίου (1 m 3). Σε πίεση 500 MPa (1 atm = 101,3 kPa), ο όγκος των μορίων θα είναι ήδη ο μισός του συνολικού όγκου του αερίου. Έτσι, σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίεςτο καθορισμένο μοντέλο ιδανικού αερίου είναι ακατάλληλο.

Με αναθεώρηση πραγματικά αέρια- πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα αέρια των οποίων οι ιδιότητες εξαρτώνται από την αλληλεπίδραση των μορίων δύναμη διαμοριακή αλληλεπίδραση. Εμφανίζονται σε αποστάσεις £ 10–9 m και μειώνονται γρήγορα με την αύξηση της απόστασης μεταξύ των μορίων. Τέτοιες δυνάμεις ονομάζονται βραχείας δράσης.

Ως ιδέες για τη δομή του ατόμου και κβαντική μηχανική, διαπιστώθηκε ότι οι ουσίες δρουν ταυτόχρονα μεταξύ των μορίων ελκτικές και απωθητικές δυνάμεις.Στο Σχ. 88, ΕΝΑδίνεται η ποιοτική εξάρτηση των δυνάμεων της διαμοριακής αλληλεπίδρασης από την απόσταση rμεταξύ μορίων, όπου φάπερίπου και φά n είναι οι απωστικές και ελκτικές δυνάμεις, αντίστοιχα, α ΦΑ-το αποτέλεσμά τους. Θεωρούνται δυνάμεις απώθησης θετικός,και οι δυνάμεις της αμοιβαίας έλξης - αρνητικός.

Σε απόσταση r=r 0 προκύπτουσα δύναμη F= 0, εκείνοι. οι δυνάμεις έλξης και απώθησης ισορροπούν η μία την άλλη. Η απόσταση λοιπόν rΤο 0 αντιστοιχεί στην απόσταση ισορροπίας μεταξύ των μορίων στην οποία θα βρίσκονταν ελλείψει θερμική κίνηση. Στο r< r 0 επικρατούν δυνάμεις απώθησης ( F> 0), στο r>r 0 - δυνάμεις έλξης ( φά<0). Σε αποστάσεις r> 10 – 9 m δεν υπάρχουν πρακτικά δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης ( φά®0).

Στοιχειώδη εργασία dAδύναμη φάμε αυξανόμενη απόσταση μεταξύ των μορίων κατά d rσυμβαίνει με τη μείωση της αμοιβαίας δυναμικής ενέργειας των μορίων, δηλ.

(60.1)

Από την ανάλυση της ποιοτικής εξάρτησης της δυναμικής ενέργειας αλληλεπίδρασης των μορίων από την μεταξύ τους απόσταση (Εικ. 88, σι)προκύπτει ότι εάν τα μόρια βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους στην οποία δεν δρουν δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης ( r®¥), τότε P=0. Με τη σταδιακή προσέγγιση των μορίων μεταξύ τους, εμφανίζονται ελκτικές δυνάμεις ( φά<0), которые совершают положительную работу (dA=Fρε r> 0). Στη συνέχεια, σύμφωνα με το (60.1), δυναμική ενέργειαη αλληλεπίδραση μειώνεται, φθάνοντας στο ελάχιστο στο r=r 0 . Στο r<r 0 μειώνεται rαπωθητικές δυνάμεις ( φά>0) αυξάνονται απότομα και η δουλειά που γίνεται εναντίον τους είναι αρνητική ( dA=Fρε 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) έχει ελάχιστη δυναμική ενέργεια.

Το κριτήριο για τις διάφορες καταστάσεις συσσωμάτωσης μιας ουσίας είναι η αναλογία μεταξύ των τιμών P min και kT. Το P min - η χαμηλότερη δυναμική ενέργεια αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων - καθορίζει το έργο που πρέπει να γίνει ενάντια στις δυνάμεις έλξης προκειμένου να διαχωριστούν τα μόρια που βρίσκονται σε ισορροπία ( r=r 0); kTκαθορίζει το διπλάσιο της μέσης ενέργειας ανά βαθμό ελευθερίας χαοτικής (θερμικής) κίνησης μορίων.

Αν P min<<kT, τότε η ουσία βρίσκεται σε αέρια κατάσταση, αφού η έντονη θερμική κίνηση των μορίων εμποδίζει τη σύνδεση μορίων που έχουν πλησιάσει σε απόσταση r 0, δηλαδή η πιθανότητα σχηματισμού συσσωματωμάτων από μόρια είναι αρκετά μικρή. Αν P min >> kT, τότε η ουσία βρίσκεται σε στερεή κατάσταση, αφού τα μόρια, έλκονται μεταξύ τους, δεν μπορούν να απομακρυνθούν σε σημαντικές αποστάσεις και να κυμαίνονται γύρω από θέσεις ισορροπίας που καθορίζονται από την απόσταση r 0 . Αν P min » kT, τότε η ουσία βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, αφού ως αποτέλεσμα της θερμικής κίνησης τα μόρια κινούνται στο χώρο, ανταλλάσσοντας θέσεις, αλλά δεν αποκλίνουν σε απόσταση μεγαλύτερη από r 0 .

Έτσι, οποιαδήποτε ουσία, ανάλογα με τη θερμοκρασία, μπορεί να βρίσκεται σε αέρια, υγρή ή στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης και η θερμοκρασία μετάβασης από τη μια κατάσταση συσσωμάτωσης στην άλλη εξαρτάται από την τιμή του P min για μια δεδομένη ουσία. Για παράδειγμα, για τα αδρανή αέρια το P min είναι μικρό, αλλά για τα μέταλλα είναι μεγάλο, επομένως σε συνηθισμένες θερμοκρασίες (δωμάτιου) βρίσκονται σε αέρια και στερεά, αντίστοιχα.

Βασικές αρχές της μοριακής κινητικής θεωρίας:

Όλες οι ουσίες αποτελούνται από μόρια και τα μόρια αποτελούνται από άτομα,

τα άτομα και τα μόρια βρίσκονται σε συνεχή κίνηση,

· υπάρχουν δυνάμεις έλξης και απώθησης μεταξύ των μορίων.

ΣΕ αέριατα μόρια κινούνται χαοτικά, οι αποστάσεις μεταξύ των μορίων είναι μεγάλες, οι μοριακές δυνάμεις μικρές, το αέριο καταλαμβάνει ολόκληρο τον όγκο που του παρέχεται.

ΣΕ υγράΤα μόρια διατάσσονται με τάξη μόνο σε μικρές αποστάσεις και σε μεγάλες αποστάσεις παραβιάζεται η σειρά (συμμετρία) της διάταξης - "τάξη μικρής εμβέλειας". Οι δυνάμεις της μοριακής έλξης κρατούν τα μόρια κοντά μεταξύ τους. Η κίνηση των μορίων «πηδά» από τη μια σταθερή θέση στην άλλη (συνήθως μέσα σε ένα στρώμα. Αυτή η κίνηση εξηγεί τη ρευστότητα ενός υγρού. Ένα υγρό δεν έχει σχήμα, αλλά έχει όγκο.

Τα στερεά είναι ουσίες που διατηρούν το σχήμα τους, χωρίζονται σε κρυσταλλικά και άμορφα. Κρυσταλλικά στερεάΤα σώματα έχουν κρυσταλλικό πλέγμα, στους κόμβους του οποίου μπορεί να υπάρχουν ιόντα, μόρια ή άτομα Ταλαντώνονται σε σχέση με σταθερές θέσεις ισορροπίας. Τα κρυσταλλικά πλέγματα έχουν κανονική δομή σε όλο τον όγκο - «μεγάλη σειρά» διάταξης.

Άμορφα σώματαδιατηρούν το σχήμα τους, αλλά δεν έχουν κρυσταλλικό πλέγμα και, ως αποτέλεσμα, δεν έχουν έντονο σημείο τήξης. Ονομάζονται κατεψυγμένα υγρά, καθώς, όπως και τα υγρά, έχουν τάξη μοριακής διάταξης «μικρής εμβέλειας».

Η συντριπτική πλειοψηφία των ουσιών διαστέλλεται όταν θερμαίνεται. Αυτό εξηγείται εύκολα από την προοπτική της μηχανικής θεωρίας της θερμότητας, αφού όταν θερμαίνεται, τα μόρια ή τα άτομα μιας ουσίας αρχίζουν να κινούνται πιο γρήγορα. Στα στερεά, τα άτομα αρχίζουν να δονούνται με μεγαλύτερο πλάτος γύρω από τη μέση θέση τους στο κρυσταλλικό πλέγμα και απαιτούν περισσότερο ελεύθερο χώρο. Ως αποτέλεσμα, το σώμα επεκτείνεται. Ομοίως, τα υγρά και τα αέρια, ως επί το πλείστον, διαστέλλονται με την αύξηση της θερμοκρασίας λόγω της αύξησης της ταχύτητας της θερμικής κίνησης των ελεύθερων μορίων ( εκ.Νόμος Boyle-Marriott, νόμος Charles, Εξίσωση κατάστασης ιδανικού αερίου).

Ο βασικός νόμος της θερμικής διαστολής λέει ότι ένα σώμα με γραμμικό μέγεθος μεγάλοστην αντίστοιχη διάσταση όταν η θερμοκρασία του αυξάνεται κατά Δ Τεπεκτείνεται κατά ένα ποσό Δ μεγάλο, ίσο με:

Δ μεγάλο = αLΔ Τ

Οπου α - τα λεγόμενα συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής.Παρόμοιοι τύποι είναι διαθέσιμοι για τον υπολογισμό των μεταβολών στο εμβαδόν και τον όγκο ενός σώματος. Στην απλούστερη περίπτωση που παρουσιάζεται, όταν ο συντελεστής θερμικής διαστολής δεν εξαρτάται ούτε από τη θερμοκρασία ούτε από την κατεύθυνση διαστολής, η ουσία θα διαστέλλεται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο.

Για τους μηχανικούς, η θερμική διαστολή είναι ένα ζωτικό φαινόμενο. Όταν σχεδιάζετε μια χαλύβδινη γέφυρα σε ένα ποτάμι σε μια πόλη με ηπειρωτικό κλίμα, είναι αδύνατο να μην ληφθούν υπόψη πιθανές αλλαγές θερμοκρασίας που κυμαίνονται από -40°C έως +40°C κατά τη διάρκεια του έτους. Τέτοιες διαφορές θα προκαλέσουν αλλαγή στο συνολικό μήκος της γέφυρας έως και αρκετά μέτρα και έτσι ώστε η γέφυρα να μην ανεβαίνει το καλοκαίρι και να μην αντιμετωπίζει ισχυρά εφελκυστικά φορτία το χειμώνα, οι σχεδιαστές συνθέτουν τη γέφυρα από ξεχωριστά τμήματα, συνδέοντάς τα με ειδικές θερμικοί ρυθμιστικοί σύνδεσμοι, που είναι σειρές δοντιών που εμπλέκονται, αλλά δεν συνδέονται άκαμπτα, που κλείνουν σφιχτά στη ζέστη και αποκλίνουν αρκετά στο κρύο. Σε μια μεγάλη γέφυρα μπορεί να υπάρχουν αρκετά από αυτά τα buffer.

Ωστόσο, δεν διαστέλλονται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις όλα τα υλικά, ειδικά τα κρυσταλλικά στερεά. Και δεν διαστέλλονται όλα τα υλικά εξίσου σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα αυτού του τελευταίου είδους είναι το νερό. Όταν το νερό ψύχεται, πρώτα συστέλλεται, όπως οι περισσότερες ουσίες. Ωστόσο, από +4°C έως το σημείο πήξης των 0°C, το νερό αρχίζει να διαστέλλεται όταν ψύχεται και συστέλλεται όταν θερμαίνεται (από την άποψη του παραπάνω τύπου, μπορούμε να πούμε ότι στο εύρος θερμοκρασίας από 0°C έως +4°C ο συντελεστής θερμικής διαστολής του νερού α παίρνει αρνητική τιμή). Είναι χάρη σε αυτό το σπάνιο φαινόμενο που οι θάλασσες και οι ωκεανοί της γης δεν παγώνουν στον πυθμένα ακόμη και στους πιο σοβαρούς παγετούς: το νερό πιο κρύο από +4°C γίνεται λιγότερο πυκνό από το θερμότερο νερό και επιπλέει στην επιφάνεια, εκτοπίζοντας το νερό με θερμοκρασία πάνω από +4°C προς τα κάτω.

Το γεγονός ότι ο πάγος έχει συγκεκριμένη πυκνότητα μικρότερη από την πυκνότητα του νερού είναι μια άλλη (αν και δεν σχετίζεται με την προηγούμενη) ανώμαλη ιδιότητα του νερού, στην οποία οφείλουμε την ύπαρξη ζωής στον πλανήτη μας. Αν δεν γινόταν αυτό το φαινόμενο, ο πάγος θα βυθιζόταν στον πυθμένα των ποταμών, των λιμνών και των ωκεανών, και αυτοί, πάλι, θα παγώσουν στον πυθμένα, σκοτώνοντας όλα τα ζωντανά όντα.

34. Νόμοι για το ιδανικό αέριο. Εξίσωση κατάστασης ιδανικού αερίου (Mendeleev-Clapeyron). Οι νόμοι του Avogadro και του Dalton.

Η μοριακή κινητική θεωρία χρησιμοποιεί το μοντέλο ιδανικού αερίου, στο οποίο θεωρείται:
1) ο εγγενής όγκος των μορίων αερίου είναι αμελητέος σε σύγκριση με τον όγκο του δοχείου.
2) δεν υπάρχουν δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων αερίου.
3) οι συγκρούσεις μορίων αερίου μεταξύ τους και με τα τοιχώματα του δοχείου είναι απολύτως ελαστικές.

Τα πραγματικά αέρια σε χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες προσεγγίζουν τις ιδιότητές τους σε ένα ιδανικό αέριο.

Ας εξετάσουμε τους εμπειρικούς νόμους που περιγράφουν τη συμπεριφορά των ιδανικών αερίων.

1. Νόμος Boyle–Mariotte: για μια δεδομένη μάζα αερίου σε σταθερή θερμοκρασία, το γινόμενο της πίεσης του αερίου και του όγκου του είναι σταθερά:

pV=const στο T=const, m=const (7)

Μια διαδικασία που συμβαίνει σε σταθερή θερμοκρασία ονομάζεται ισοθερμική. Μια καμπύλη που απεικονίζει τη σχέση μεταξύ των τιμών p και V, που χαρακτηρίζουν τις ιδιότητες μιας ουσίας σε σταθερή θερμοκρασία, ονομάζεται ισόθερμη. Οι ισόθερμες είναι υπερβολές που βρίσκονται ψηλότερα, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει η διαδικασία (Εικ. 1).

Ρύζι. 1. Εξάρτηση της ιδανικής πίεσης αερίου από τον όγκο σε σταθερή θερμοκρασία

2. Ο νόμος του Gay-Lussac: ο όγκος μιας δεδομένης μάζας αερίου σε σταθερή πίεση μεταβάλλεται γραμμικά με τη θερμοκρασία:

V=V 0 (1+αt) σε p=const, m=const (8)

Εδώ t είναι η θερμοκρασία στην κλίμακα Κελσίου, V 0 είναι ο όγκος του αερίου στους 0 o C, α = (1/273) K -1 είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας της ογκομετρικής διαστολής του αερίου.

Μια διαδικασία που συμβαίνει σε σταθερή πίεση και σταθερή αέρια μάζα ονομάζεται ισοβαρική. Κατά τη διάρκεια μιας ισοβαρικής διεργασίας για ένα αέριο δεδομένης μάζας, ο λόγος όγκου προς θερμοκρασία είναι σταθερός:

Στο διάγραμμα σε συντεταγμένες (V,t), αυτή η διαδικασία απεικονίζεται από μια ευθεία γραμμή που ονομάζεται ισοbar (Εικ. 2).

Ρύζι. 2. Εξάρτηση του όγκου ενός ιδανικού αερίου από τη θερμοκρασία σε σταθερή πίεση

3. Νόμος του Καρόλου: η πίεση μιας δεδομένης μάζας αερίου σε σταθερό όγκο ποικίλλει γραμμικά ανάλογα με τη θερμοκρασία:

p=p 0 (1+αt) σε p=const, m=const (9)

Εδώ t είναι η θερμοκρασία στην κλίμακα Κελσίου, p 0 είναι η πίεση του αερίου στους 0 o C, α = (1/273) K -1 είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας της ογκομετρικής διαστολής του αερίου.

Μια διεργασία που συμβαίνει σε σταθερό όγκο και σταθερή μάζα αερίου ονομάζεται ισοχορική. Κατά τη διάρκεια μιας ισοχωρικής διεργασίας για ένα αέριο δεδομένης μάζας, ο λόγος της πίεσης προς τη θερμοκρασία είναι σταθερός:

Στο διάγραμμα σε συντεταγμένες αυτή η διαδικασία απεικονίζεται από μια ευθεία γραμμή που ονομάζεται ισόχωρη (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Εξάρτηση της ιδανικής πίεσης αερίου από τη θερμοκρασία σε σταθερό όγκο

Εισάγοντας τη θερμοδυναμική θερμοκρασία Τ στους τύπους (8) και (9), οι νόμοι των Gay-Lussac και Charles μπορούν να δοθούν μια πιο βολική μορφή:

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

Ο νόμος του Avogadro: mole οποιωνδήποτε αερίων στην ίδια θερμοκρασία και πίεση καταλαμβάνουν τους ίδιους όγκους.

Έτσι, υπό κανονικές συνθήκες, ένα mole οποιουδήποτε αερίου καταλαμβάνει όγκο 22,4 m -3. Στην ίδια θερμοκρασία και πίεση, οποιοδήποτε αέριο περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων ανά μονάδα όγκου.

Υπό κανονικές συνθήκες, 1 m 3 οποιουδήποτε αερίου περιέχει έναν αριθμό σωματιδίων που ονομάζονται αριθμός Loschmidt:

N L =2,68·10 25 m -3.

Νόμος του Dalton: η πίεση ενός μείγματος ιδανικών αερίων είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων p 1 , p 2 ,..., p n των αερίων που περιλαμβάνονται σε αυτό:

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

Μερική πίεση είναι η πίεση που θα δημιουργούσε ένα αέριο που περιλαμβάνεται σε ένα αέριο μείγμα εάν καταλάμβανε όγκο ίσο με τον όγκο του μείγματος στην ίδια θερμοκρασία.

Τι συμβαίνει με τα μόρια μιας ουσίας όταν η ουσία βρίσκεται σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης; ποια είναι η ταχύτητα των μορίων της ουσίας; ποια είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων; ποια είναι η σχετική διάταξη των μορίων; αέριο υγρό στερεό Η μετάβαση μιας ουσίας από στερεό σε υγρό ονομάζεται τήξη Μεταδίδεται ενέργεια στο σώμα Πώς μεταβάλλεται η εσωτερική ενέργεια μιας ουσίας; Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και η διάταξή τους; Πότε θα αρχίσει να λιώνει το σώμα; Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας όταν λιώνει; Πώς αλλάζει η θερμοκρασία μιας ουσίας κατά την τήξη; Η μετάβαση μιας ουσίας από υγρή σε στερεή κατάσταση ονομάζεται κρυστάλλωση· το υγρό απελευθερώνει ενέργεια Πώς αλλάζει η εσωτερική ενέργεια μιας ουσίας; Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και η διάταξή τους; Πότε θα αρχίσει να κρυσταλλώνεται το σώμα; Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας κατά την κρυστάλλωση; Πώς αλλάζει η θερμοκρασία μιας ουσίας κατά την κρυστάλλωση; Μια φυσική ποσότητα που δείχνει πόση θερμότητα χρειάζεται για να μετατραπεί 1 kg κρυσταλλικής ουσίας που λαμβάνεται στη θερμοκρασία τήξης σε υγρό της ίδιας θερμοκρασίας ονομάζεται ειδική θερμότητα σύντηξης. μέτρησης: J kg Απελευθέρωση Q Q   m Q    m λιώσιμο στερεοποίηση t , min t1 t τήξη = t στερεοποίηση «Διαβάζοντας τη γραφική παράσταση» Ποια μέρη της γραφικής παράστασης Περιγράψτε τη γραφική παράσταση Ποιο γράφημα του μετασχηματισμού αντιστοιχεί στην αρχική αύξηση της θερμοκρασίας της εσωτερικής κατάστασης της ουσίας; ουσίες; ενέργεια της ύλης; μείωση? μειώνονται οι ουσίες; 1 3 2 4 «Διαβάζοντας το γράφημα» Σε ποιο χρονικό σημείο ξεκίνησε η διαδικασία τήξης της ουσίας; Σε ποιο χρονικό σημείο κρυσταλλώθηκε η ουσία; Ποιο είναι το σημείο τήξης της ουσίας; αποκρυστάλλωση? Πόσος χρόνος χρειάστηκε: θέρμανση του στερεού; τήξη μιας ουσίας. υγρή ψύξη; Ελεγξε τον εαυτό σου! 1. Όταν ένα σώμα λιώνει... α) η θερμότητα μπορεί και να απορροφηθεί και να απελευθερωθεί. β) η θερμότητα δεν απορροφάται ούτε εκλύεται. γ) απορροφάται θερμότητα. δ) απελευθερώνεται θερμότητα. 2. Όταν ένα υγρό κρυσταλλώνεται... α) η θερμοκρασία μπορεί είτε να αυξηθεί είτε να μειωθεί. β) η θερμοκρασία δεν αλλάζει. γ) η θερμοκρασία μειώνεται. δ) η θερμοκρασία ανεβαίνει. 3. Όταν λιώνει ένα κρυσταλλικό σώμα... α) η θερμοκρασία μειώνεται. β) η θερμοκρασία μπορεί είτε να αυξηθεί είτε να πέσει. γ) η θερμοκρασία δεν αλλάζει. δ) η θερμοκρασία ανεβαίνει. 4. Κατά τους αθροιστικούς μετασχηματισμούς μιας ουσίας, ο αριθμός των μορίων μιας ουσίας... α) δεν αλλάζει. β) μπορεί να αυξηθεί και να μειωθεί. γ) μειώνεται. δ) αυξάνεται. Απάντηση: 1-γ 2-β 3-γ 4-α Η μετάβαση μιας ουσίας από υγρή σε αέρια κατάσταση ονομάζεται εξάτμιση Πώς μεταβάλλεται η εσωτερική ενέργεια μιας ουσίας κατά την εξάτμιση; Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και η διάταξή τους; Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας κατά την εξάτμιση; Πώς αλλάζει η θερμοκρασία μιας ουσίας κατά την εξάτμιση; Η μετάβαση μιας ουσίας από αέρια σε υγρή κατάσταση ονομάζεται συμπύκνωση Πώς μεταβάλλεται η εσωτερική ενέργεια μιας ουσίας κατά τη συμπύκνωση; Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και η διάταξή τους; Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας κατά τη συμπύκνωση; Εξάτμιση είναι ο σχηματισμός ατμού που προκύπτει από την επιφάνεια ενός υγρού 1. Ποια μόρια αφήνουν το υγρό κατά την εξάτμιση; 2. Πώς μεταβάλλεται η εσωτερική ενέργεια ενός υγρού κατά την εξάτμιση; 3. Σε ποια θερμοκρασία μπορεί να συμβεί εξάτμιση; 4. Πώς μεταβάλλεται η μάζα ενός υγρού κατά την εξάτμιση; Εξηγήστε γιατί: το νερό από το πιατάκι εξατμίστηκε πιο γρήγορα; Έχει διαταραχθεί η ισορροπία της ζυγαριάς; μετά από λίγες μέρες τα επίπεδα των διαφόρων υγρών έγιναν διαφορετικά. Εξηγήστε Πώς θα συμβεί εξάτμιση αν φυσήξει άνεμος πάνω από το υγρό; Γιατί το νερό εξατμίζεται πιο γρήγορα από ένα πιάτο παρά από ένα μπολ; βράζει 1. Τι σχηματίζεται στα τοιχώματα του βάζου αν μείνει με νερό για πολλή ώρα; 2. Τι υπάρχει σε αυτές τις φυσαλίδες; 3. Η επιφάνεια των φυσαλίδων είναι και η επιφάνεια του υγρού. Τι θα συμβεί από την επιφάνεια μέσα στις φυσαλίδες; βρασμός Συγκρίνετε τις διαδικασίες εξάτμισης και βρασμού εξάτμισης βρασμού 1. Σε ποιο μέρος του υγρού γίνεται η εξάτμιση; 2. Ποιες αλλαγές στη θερμοκρασία του υγρού συμβαίνουν κατά τη διαδικασία της εξάτμισης; 3. Πώς μεταβάλλεται η εσωτερική ενέργεια ενός υγρού κατά την εξάτμιση; 4. Τι καθορίζει την ταχύτητα της διαδικασίας; Εργασία αερίου και ατμού κατά τη διαστολή 1. Γιατί το καπάκι του βραστήρα αναπηδά μερικές φορές όταν βράζει νερό; 2. Όταν ο ατμός σπρώχνει το καπάκι του βραστήρα, τι κάνει; 3. Ποιοι μετασχηματισμοί ενέργειας συμβαίνουν όταν το καπάκι αναπηδά; ΠΑΓΟΣ Ζεστός πάγος Έχουμε συνηθίσει να πιστεύουμε ότι το νερό δεν μπορεί να είναι σε στερεή κατάσταση σε θερμοκρασίες πάνω από 0 0C. Ο Άγγλος φυσικός Bridgman έδειξε ότι το νερό υπό πίεση p ~ 2*109 Pa παραμένει στερεό ακόμη και στους t = 76 0C. Αυτός είναι ο λεγόμενος "καυτός πάγος - 5". Δεν μπορείτε να το σηκώσετε· μάθατε για τις ιδιότητες αυτού του τύπου πάγου έμμεσα. Ο «θερμός πάγος» είναι πιο πυκνός από το νερό (1050 kg/m3), βυθίζεται στο νερό. Σήμερα είναι γνωστές περισσότερες από 10 ποικιλίες πάγου με εκπληκτικές ιδιότητες. Ξηρός πάγος Κατά την καύση άνθρακα, μπορεί να κρυώσετε αντί για ζέστη. Για να γίνει αυτό, ο άνθρακας καίγεται σε λέβητες, ο καπνός που προκύπτει καθαρίζεται και το διοξείδιο του άνθρακα δεσμεύεται σε αυτό. Ψύχεται και συμπιέζεται σε πίεση 7*106 Pa. Το αποτέλεσμα είναι υγρό διοξείδιο του άνθρακα. Αποθηκεύεται σε κυλίνδρους με παχύ τοίχωμα. Όταν ανοίγει η βρύση, το υγρό διοξείδιο του άνθρακα διαστέλλεται απότομα και ψύχεται, μετατρέποντας σε στερεό διοξείδιο του άνθρακα - «ξηρό πάγο». Υπό την επίδραση της θερμότητας, οι νιφάδες ξηρού πάγου μετατρέπονται αμέσως σε αέριο, παρακάμπτοντας την υγρή κατάσταση.

«Συσσωρευτική κατάσταση της ύλης» - Κρυστάλλωση Συμπύκνωσης. Εξάτμιση. Περιεχόμενο. Τκρυστάλλωση = τήξη. Συγκεντρωτικές καταστάσεις της ύλης. Γράφημα διεργασιών μεταβολών της κατάστασης συσσωμάτωσης μιας ουσίας. Νερό θέρμανσης. Υδροψύξη. Τήξη. Ζέσταμα πάγου. Τρεις καταστάσεις της ύλης. Τήξη=συντ. Διαδικασίες που περιλαμβάνουν την απορρόφηση και την απελευθέρωση θερμότητας.

«Δοκιμή «Θερμικά Φαινόμενα»» - Το φαινόμενο της μεταφοράς θερμότητας. Η ιστορία του τσαγιού. Εξέταση. Κυρία του σπιτιού. Ένας αρχαίος αφορισμός. Μεταγωγή. Καμπύλη θέρμανσης κρυσταλλικής ουσίας. Ψύξη συμπαγούς σώματος. Ας ξεκινήσουμε μια ιστορία για τη ζεστασιά. Χάρη σε ποια μέθοδο μεταφοράς θερμότητας μπορείτε να ζεσταθείτε δίπλα στο τζάκι; Οπτική γυμναστική. Ερευνητικό έργο.

"Η ουσία και η κατάστασή της" - Ακόμα και ο ατμός χάλυβα πάνω από αυτό παρατηρείται τότε. Παίρνουν τη μορφή δοχείου, το οξυγόνο μπορεί να είναι στερεό και μπορεί επίσης να είναι υγρό. Σε συγκεντρωτικές καταστάσεις, το νερό θα μας δείχνει πάντα διαφορετικές ιδιότητες. Δεν έχουν το δικό τους. Όλος ο κόσμος είναι φτιαγμένος από μόρια! Υγρό, Στερεό, Μόριο – το μικρότερο σωματίδιο μιας ουσίας. Μορφές και μόνιμες.

«3 καταστάσεις της ύλης» - ύλη. Αποκρυστάλλωση. Πάγος. Παραδείγματα διαδικασιών. Εξάτμιση. κράτη. Διάταξη μορίων σε υγρά. Λύστε το σταυρόλεξο. Συμπύκνωση. Η φύση της κίνησης και της αλληλεπίδρασης των σωματιδίων. Η διάταξη των μορίων στα αέρια. Ενδιαφέροντα γεγονότα. Ιδιότητες υγρών. Ερωτήσεις για το σταυρόλεξο. Ιδιότητες στερεών. Αλλαγή στις φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας.

"Τρεις καταστάσεις της ύλης" - Στερεό. Φυσική 7η τάξη. Γιατί τα στερεά διατηρούν το σχήμα τους; Τρεις καταστάσεις της ύλης. Τι προκαλεί η αύξηση της θερμοκρασίας ενός στερεού; Τι μπορείτε να πείτε για τη διάταξη των μορίων όταν το νερό θερμαίνεται μέχρι να βράσει; Το νερό εξατμίστηκε και μετατράπηκε σε ατμό. Ερωτήσεις: Είναι δυνατόν να γεμίσετε ένα ανοιχτό δοχείο με αέριο στο 50%;

"Θερμικά φαινόμενα βαθμού 8" - 2. Δεν είναι σαφές γιατί...; Το φεγγάρι λάμπει, αλλά δεν ζεσταίνεται; Γνωρίζετε πώς οι άνθρωποι λαμβάνουν υπόψη τα θερμικά φαινόμενα στην καθημερινή ζωή; Έχετε σκεφτεί ποτέ την ερώτηση: Γιατί είναι άνετο να ζεις σε ένα μοντέρνο σπίτι; Έχει δίκιο μια μητέρα όταν αποκαλεί το παιδί της «Ηλιοφάνεια μου»; Θερμικά φαινόμενα στο σπίτι σας. Είναι ζεστό με μαύρα ρούχα το καλοκαίρι;

Τι συμβαίνει στα μόρια μιας ουσίας όταν η ουσία
είναι σε διαφορετικές καταστάσεις συνάθροισης;
ποια είναι η ταχύτητα των μορίων της ουσίας;
ποια είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων;
ποια είναι η σχετική διάταξη των μορίων;

αέριο
υγρό

σκληρά
σώμα

Μετάβαση μιας ουσίας από στερεό σε υγρό
που ονομάζεται τήξη
Στο σώμα δίνεται ενέργεια
ουσίες;
δικα τους
τοποθεσία?
Πότε θα αρχίσει να λιώνει το σώμα;
όταν λιώνει;
όταν λιώνει;

Η μετάβαση μιας ουσίας από υγρή σε στερεή κατάσταση
που ονομάζεται κρυστάλλωση
υγρό απελευθερώνει ενέργεια
Πώς αλλάζει η εσωτερική ενέργεια;
ουσίες;
τοποθεσία?
Πότε θα αρχίσει να κρυσταλλώνεται το σώμα;
Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας;
κατά την κρυστάλλωση;
Πώς αλλάζει η θερμοκρασία μιας ουσίας;
κατά την κρυστάλλωση;

Ένα φυσικό μέγεθος που δείχνει πόση θερμότητα
απαραίτητο για τη μετατροπή 1 kg κρυσταλλικής ουσίας που λαμβάνεται
στο σημείο τήξης, σε υγρό ίδιας θερμοκρασίας, ονομάζεται
ειδική θερμότητα σύντηξης

Μονάδα μέτρησης:
J
κιλό
Που υποδεικνύεται από:
, t C
3t
2t
1t
Απορρόφηση Q
Επιλογή Q
m 
Q
τήξη
m 
Q
βαφή μέταλλου
θέρμανση
t λιώσιμο = t στερεοποίηση
Ο
Χ
μεγάλο
ΕΝΑ
και
ρε
, tmin
μι
n
Και
μι

«Διαβάζοντας το διάγραμμα»
Ποιο τμήμα του γραφήματος αντιστοιχεί στην αύξηση της εσωτερικής ενέργειας
Ποια μέρη του γραφήματος αντιστοιχούν σε αύξηση της θερμοκρασίας
Περιγράψτε την αρχική κατάσταση
Ποιοι μετασχηματισμοί συμβαίνουν με την ουσία;
ουσίες; μείωση?
ουσίες; μείωση?
ουσίες
1
3
2
4

«Διαβάζοντας το διάγραμμα»
Σε ποιο χρονικό σημείο ξεκίνησε η διαδικασία τήξης της ουσίας;
Σε ποιο χρονικό σημείο κρυσταλλώθηκε η ουσία;
Ποιο είναι το σημείο τήξης της ουσίας; αποκρυστάλλωση?
Πόσος χρόνος χρειάστηκε: θέρμανση του στερεού;
τήξη μιας ουσίας.
υγρή ψύξη;

Ελεγξε τον εαυτό σου!
1. Όταν ένα σώμα λιώνει...
α) η θερμότητα μπορεί να απορροφηθεί και να απελευθερωθεί.
β) η θερμότητα δεν απορροφάται ούτε εκλύεται.
γ) απορροφάται θερμότητα.
δ) απελευθερώνεται θερμότητα.
2. Όταν ένα υγρό κρυσταλλώνεται...
α) η θερμοκρασία μπορεί είτε να αυξηθεί είτε να πέσει.
β) η θερμοκρασία δεν αλλάζει.
γ) η θερμοκρασία μειώνεται.
δ) η θερμοκρασία ανεβαίνει.
3. Όταν ένα κρυσταλλικό σώμα λιώνει...
α) η θερμοκρασία μειώνεται.
β) η θερμοκρασία μπορεί είτε να αυξηθεί είτε να πέσει.
γ) η θερμοκρασία δεν αλλάζει.
δ) η θερμοκρασία ανεβαίνει.
4. Κατά τους αθροιστικούς μετασχηματισμούς μιας ουσίας, ο αριθμός των μορίων μιας ουσίας...
α) δεν αλλάζει.
β) μπορεί να αυξηθεί και να μειωθεί.
γ) μειώνεται.
δ) αυξάνεται.
Απάντηση: 1c 2b 3c 4a

Η μετάβαση μιας ουσίας από υγρή κατάσταση σε
αέριο ονομάζεται εξάτμιση
Πώς αλλάζει η εσωτερική ενέργεια;
ουσίες κατά την εξάτμιση;
Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και
την τοποθεσία τους;
Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας;
κατά την παραγωγή ατμού;
Πώς αλλάζει η θερμοκρασία;
ουσίες κατά την εξάτμιση;

Η μετάβαση μιας ουσίας από αέρια σε υγρή κατάσταση
που ονομάζεται συμπύκνωση
Πώς αλλάζει η εσωτερική ενέργεια;
ουσίες κατά τη συμπύκνωση;
Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και
την τοποθεσία τους;
Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας;
κατά τη συμπύκνωση;

Εξάτμιση - εξάτμιση,
που προέρχεται από την επιφάνεια ενός υγρού
1. Ποια μόρια αφήνουν το υγρό
με εξάτμιση;
2. Πώς αλλάζει η εσωτερική ενέργεια
υγρό κατά την εξάτμιση;
3. Σε ποια θερμοκρασία μπορεί
γίνεται εξάτμιση;
4. Πώς μεταβάλλεται η μάζα του υγρού όταν
εξάτμιση?

Εξήγησε γιατί:
Το νερό από το πιατάκι εξατμίστηκε πιο γρήγορα;
Έχει διαταραχθεί η ισορροπία της ζυγαριάς;
μετά από λίγες μέρες το επίπεδο των διαφορετικών
τα υγρά έγιναν διαφορετικά.

Εξηγώ
Πώς θα συμβεί η εξάτμιση αν
Θα φυσήξει ο άνεμος πάνω από το υγρό;
Γιατί το νερό εξατμίζεται πιο γρήγορα από ένα πιάτο παρά από ένα μπολ;

βρασμός
1. Τι σχηματίζεται στα τοιχώματα του βάζου αν
Πόση ώρα έκατσε με το νερό;
2. Τι υπάρχει σε αυτές τις φυσαλίδες;
3. Επιφανειακές φυσαλίδες ταυτόχρονα
είναι η επιφάνεια του υγρού. Τι θα συμβεί
εμφανίζονται από την επιφάνεια μέσα στις φυσαλίδες;
βρασμός

Ζεστός πάγος
Έχουμε συνηθίσει να πιστεύουμε ότι το νερό
δεν μπορεί να είναι σε στερεή κατάσταση
σε t πάνω από 0 0С.
Άγγλος φυσικός Μπρίτζμαν
είπε ότι το νερό είναι υπό πίεση p ~
Το 2*109 Pa παραμένει σταθερό ακόμα και στο
t = 76 0С. Αυτό είναι το λεγόμενο "πάω"
ζεστός πάγος 5". Μην το σηκώσεις
παρακαλώ, σχετικά με τις ιδιότητες αυτής της ποικιλίας
Οι ιδιότητες του πάγου μαθεύτηκαν έμμεσα.
Ο «καυτός πάγος» είναι πιο πυκνός από το νερό (1050
kg/m3), βυθίζεται στο νερό.
Σήμερα περισσότερα από 10 διαφορετικά
αξιοθέατα του πάγου με καταπληκτικά
ποιότητες.
Ξηρό πάγο
Όταν καίγεται άνθρακας, μπορεί να είναι
Δεν κάνει ζέστη, αλλά μάλλον κρύο. Για
αυτό το κάρβουνο καίγεται σε λέβητες,
ο καπνός που προκύπτει καθαρίζεται και
παγιδεύει διοξείδιο του άνθρακα σε αυτό.
Ψύχεται και συμπιέζεται σε
πίεση 7*106 Pa. Αποδεικνύεται
υγρό διοξείδιο του άνθρακα. Αποθηκεύεται σε
κύλινδροι με παχύ τοίχωμα.
Κατά το άνοιγμα της βρύσης, υγρό
το διοξείδιο του άνθρακα διαστέλλεται απότομα και
ψύχεται, γίνεται στερεό
Φυσάω διοξείδιο του άνθρακα - "ξηρός πάγος".
Επηρεασμένο από τη θερμότητα των δημητριακών
ο ξηρός πάγος μετατρέπεται αμέσως σε αέριο,
παρακάμπτοντας την υγρή κατάσταση.

Τι συμβαίνει με τα μόρια μιας ουσίας όταν η ουσία βρίσκεται σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης;

ποια είναι η ταχύτητα των μορίων της ουσίας;

ποια είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων;

ποια είναι η σχετική διάταξη των μορίων;

αέριο

υγρό

σκληρά

Η μετάβαση μιας ουσίας από στερεό σε υγρό ονομάζεται τήξη

Στο σώμα δίνεται ενέργεια

Πότε θα αρχίσει να λιώνει το σώμα;

Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας όταν λιώνει;

Πώς αλλάζει η θερμοκρασία μιας ουσίας κατά την τήξη;

Η μετάβαση μιας ουσίας από υγρή σε στερεή κατάσταση ονομάζεται αποκρυστάλλωση

υγρό απελευθερώνει ενέργεια

Πώς αλλάζει η εσωτερική ενέργεια μιας ουσίας;

Πώς αλλάζει η ενέργεια των μορίων και η διάταξή τους;

Πότε θα αρχίσει να κρυσταλλώνεται το σώμα;

Αλλάζουν τα μόρια μιας ουσίας κατά την κρυστάλλωση;

Πώς αλλάζει η θερμοκρασία μιας ουσίας κατά την κρυστάλλωση;

	Ένα φυσικό μέγεθος που δείχνει πόση θερμότητα
απαραίτητο για τη μετατροπή 1 kg κρυσταλλικής ουσίας που λαμβάνεται
στο σημείο τήξης, σε υγρό ίδιας θερμοκρασίας, ονομάζεται
									ειδική θερμότητα σύντηξης
	Που υποδεικνύεται από:									Μονάδα μέτρησης:
t, t C3
							Απορρόφηση Q			Επιλογή Q
									τήξη	βαφή μέταλλου
											n tmin,
									λιώσιμο t= στερεοποίηση t

«Διαβάζοντας το διάγραμμα»

Ποιο τμήμα του γραφήματος Ω γράφημα Τι χαρακτηρίζει ο μετασχηματισμός που αντιστοιχεί στην αρχική ανάπτυξη προέρχεται από τη θερμοκρασία της νέας κατάστασης της ουσίας; την ενέργεια της ουσίας; την ουσία; τη μείωση; ουσίες;