Tiedeprojekti: Lämpötilan vaikutukset nesteisiin

Neste määritellään nestemäiseksi aineeksi, jolla ei ole kiinteää muotoa, mutta kiinteä tilavuus; se on yksi kolmesta aineen tilasta. Nesteellä on kyky virrata sekä ottaa astian muoto. Samalla se vastustaa puristusta ja ylläpitää melko vakaan tiheyden. Koska lämpötila vaikuttaa suoraan nesteen molekyylien kineettiseen energiaan, lämpötilan vaikutuksia nesteisiin voidaan kuvata kineettis-molekyyliteorian avulla.

Lämpö

Nesteen lämpötilan nousu aiheuttaa sen molekyylien keskinopeuden nousun. Nesteen lämpötilan noustessa molekyylit liikkuvat nopeammin, mikä lisää nesteen kineettistä energiaa. Lisäksi mitä korkeampi nesteen lämpötila, sitä alhaisempi viskositeetti, koska kineettisen energian kasvu vähentää molekyylien välisen vetovoiman voimia. Viskositeetti on määrä, joka kuvaa nesteen virtauskestävyyttä. Koska kineettinen energia on suoraan verrannollinen lämpötilaan, riittävästi lämmitetty neste muodostaa kaasun. Tämä ominaisuus voidaan osoittaa kokeissa lämmittämällä nesteitä. Bunsen-poltin on yksi yleisimmin käytetyistä menetelmistä nesteiden lämmittämiseen tiedelaboratorioissa.

Kylmä

Nesteen lämpötilan laskiessa sen molekyylien nopeus hidastuu. Koska molekyylin nopeus hidastuu, kineettinen energia myös vähenee, mikä lisää nesteen molekyylien välistä vetovoimaa. Tämä vetovoima tekee puolestaan ​​nesteen viskoosimmaksi, koska viskositeetti on kääntäen verrannollinen nesteen lämpötilaan. Siksi, jos neste jäähdytetään riittävästi, se todennäköisesti kiteytyy muuttumalla kiinteään muotoonsa. Tämä ominaisuus voidaan osoittaa yksinkertaisessa kokeessa, johon liittyy pakastin ja erityyppisiä nesteitä.

Lämpötila

Nesteen tiheyteen vaikuttaa lämpötilan muutos. Lämpötilan nostaminen yleensä vähentää sen tiheyttä ja päinvastoin. Kokeilun aikana tilavuuden suhteen nesteet yleensä laajenevat kuumennettaessa ja supistuvat jäähtyessään. Yksinkertaisemmin sanottuna, nesteiden tilavuus kasvaa lämpötilan olennaisen nousun myötä ja tilavuuden lasku merkittävän lämpötilan laskiessa. Huomattava poikkeus on kuitenkin vesi, jonka lämpötila on 0 ° C - 4 ° C.

Siirtymävaltiot

Kokeiden aikana, kun nesteen lämpötilaa muutetaan, neste käy läpi tiettyjä muutoksia, jotka vaikuttavat sen olemassaolotilaan. Esimerkiksi kun neste kuumennetaan, se haihtuu ja muuttuu kaasumaiseksi tilaksi. Piste, jossa neste muuttuu kaasuksi, kutsutaan sen kiehumispisteeksi. Kun lämpötila lasketaan tasolle, jossa neste kiteytyy ja muuttuu kiinteäksi aineeksi, tilaa, jossa tila muuttuu, kutsutaan jäätymispisteeksi.

  • Jaa
instagram viewer