A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

Átírás

1

2 Az anyagok lehetséges állapotai, a fizikai körülményektől (nyomás, hőmérséklet) függően. Az anyagokat általában a normál körülmények között jellemző állapotuk alapján soroljuk be szilád, folyékony vagy gáz, illetve plazma halmazállapotba. film

3 A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos testekben szabályos térbeli rácsot alkotva. Amorf testekben (pl. viasz, üveg) a részecskék szabálytalanul helyezkednek el, ezek tulajdonképpen megdermedt, rendkívül nagy viszkozitású folyadékok.

4 A folyadékok nem rendelkeznek meghatározott alakkal, felveszik a tartó edény alakját; összenyomni azonban nagyon nehéz őket (az ideális jelző folyadékoknál összenyomhatatlanságot jelent). Részecskéik egymáshoz közel, de rendezetlenül helyezkednek el, és egymáshoz képest a hőmérséklettel együtt növekvő sebességgel könnyen elmozdulhatnak.

5 A gázok kitöltik a rendelkezésre álló teret, és könnyen változtatják térfogatukat. Részecskéik egymástól távol vannak, és a hőmérséklettel együtt növekvő sebességgel egymással és az edény falával rugalmasan ütközve rendezetlen mozgást végeznek.

6 A plazmaállapotban lévő anyag ionizált magas hőmérsékletű gáz. Elektronokból és pozitív ionokból áll. Kifelé általában elektromosan semleges. A képen egy plazma hajtóműben láthatók a kiáramló ionizált magas hőmérsékletű gázok.

7 Halmazállapot-változásnak azt a fázisátalakulást nevezzük, amikor az anyag egyik halmazállapotából a másikba jut. Hőmérséklet, vagy nyomás emelkedésekor: szilárd olvadás folyékony párolgás, forrás gáz szilárd szublimáció gáz Hőmérséklet, vagy nyomás csökkenésekor: gáz lecsapódás vagy kondenzáció folyadék fagyás szilárd gáz kicsapódás szilárd

8

9 Attól kezdve, hogy a szilárd test hőmérséklete elérte az anyagi minőségére jellemző olvadáspontot (T o ), a felvett hő nem a test melegítésére, hanem a részecskéit összetartó kémiai (ionos, fémes, kovalens) kötések felbontására fordítódik.

10

11 Egységnyi tömegű olvadásponton levő szilárd anyag megolvasztásához szükséges hő. Jele: J L, o Lo kg Az olvadáshő a kristályszerkezet felbontásához szükséges. L o Q olvadás Amorf anyagoknál kristályszerkezet hiányában nem beszélhetünk olvadáshőről. m

12 Egységnyi tömegű olvadásponton levő folyadék fagyásakor felszabaduló hő. Jele: L L fagyás Egy test fagyásakor ugyanakkora hő szabadul fel, mint amennyi a megolvasztásához szükséges, ezért. fagyás, Lfagyás Q m fagyás L L fagyás o J kg

13 Olyankor alakul ki, amikor a folyadékokat - folyadék állapotban tartva - fagyáspontjuk alá hűtik. Ez az állapot instabil. A túlhűtött folyadék, ha megzavarják, az adott hőmérsékleten stabil szilárd állapotba megy át. Túlhűtött állapot jön létre a felhőkben, a jégkristályok képződése előtt, tavak felületének befagyásakor és liofilizálásnál.

14

15 A forráspont alatti folyadék gáz átmenet. Párolgás közben a folyadék felszínén levő részecskék némelyike elszakad a testtől, lévén akkora a mozgási energiája, hogy le tudja győzni a folyadék belseje felé ható kohéziós (azonos részecskék között ható) erőt. Párolgáshő: egységnyi tömegű, adott hőmérsékletű folyadék elpárolgásához szükséges hő. Jele: L L p, p J kg L p Q párolgás m

16

17 Egységnyi tömegű forrásponton levő folyadék elforralásához szükséges hő. Jele: Lf, Lf J kg L f Q m forrás Forráspontnak azt a hőmérsékletet nevezzük, amikor a gőz nyomása egyenlő a külső nyomással. A folyadék kisebb nyomáson (pl. a magasabb hegyeken) alacsonyabb hőmérsékleten forr, nagyobb nyomáson (pl. a kuktafazékban) magasabb. A forráspont jellemző az adott anyagra.

18

19

20 Egységnyi tömegű forrásponton levő gőz lecsapódásakor felszabaduló hő. Jele: L L l, l J kg L l Q lecsapódás m Egy test lecsapódásakor ugyanakkora hő szabadul fel, mint amennyi az elforralásához szükséges, ezért: L L l f

21 A szilárd fázis átmenete közvetlenül légnemű fázisba, más szóval a szilárd anyag párolgása. Légköri nyomáson szublimáló anyag pl. a szilárd szén-dioxid (szárazjég) és a jód vagy a kámfor. Szárazjég (szilárd szén-dioxid (CO 2 ) Valamennyire minden anyag szublimál, ezért érezzük illatát, szagát sok szilárd anyagnak is.