Kaip temperatūra veikia materijos būseną?

Temperatūra yra medžiagos molekulės vidutinės kinetinės energijos matavimas ir ją galima išmatuoti naudojant tris skirtingas skales: Celsijaus, Farenheito ir Kelvino. Nepriklausomai nuo naudojamos skalės, temperatūra daro įtaką medžiagai dėl savo ryšio su kinetine energija. Kinetinė energija yra judėjimo energija ir gali būti matuojama kaip molekulių judėjimas objekte. Nagrinėjant skirtingų temperatūrų poveikį kinetinei energijai, nustatomas jos poveikis įvairioms materijos būsenoms.

Užšalimo arba lydymosi temperatūra

Kietoji medžiaga susideda iš molekulių, kurios yra glaudžiai susipakavusios, taip suteikiant objektui tvirtą struktūrą, atsparią pokyčiams. Kylant temperatūrai, kietųjų medžiagų molekulių kinetinė energija pradeda vibruoti, o tai sumažina šių molekulių patrauklumą. Yra temperatūros slenkstis, vadinamas lydymosi temperatūra, kai vibracija tampa pakankamai pakankama, kad kietoji medžiaga taptų skysta. Lydymosi temperatūra savo ruožtu taip pat nurodo temperatūrą, kurioje skystis vėl pasikeis į kietą, taigi tai yra ir užšalimo temperatūra.

Virimo arba kondensacijos taškas

Skystyje molekulės nėra taip glaudžiai suspaustos kaip kietojoje medžiagoje, ir jos gali judėti. Tai suteikia skysčiui svarbią savybę, kad jis gali įgauti indo, kuriame jis laikomas, formą. Didėjant skysčio temperatūrai - taigi ir kinetinei energijai, molekulės pradeda greičiau virpėti. Tada jie pasiekia ribą, kai jų energija tampa tokia didelė, kad molekulės išbėga į atmosferą, o skystis tampa dujomis. Ši temperatūros riba vadinama virimo temperatūra, jei didėjant temperatūrai keičiasi skystis į dujas. Jei temperatūra pasikeičia žemiau dujų, ji keičiasi kondensacijos tašku.

Kinetinė dujų energija

Dujos turi didžiausią kinetinę energiją iš bet kurios materijos būsenos, todėl jos būna aukščiausioje temperatūroje. Padidinus dujų temperatūrą atviroje sistemoje, materijos būsena toliau nepasikeis, nes dujų molekulės tik be galo tolės viena nuo kitos. Tačiau uždaroje sistemoje padidinus dujų temperatūrą padidės slėgis į molekules, judančias greičiau, ir padidėjusį molekulių, pataikančių į šonus, dažnį konteinerį.

Slėgio ir temperatūros poveikis

Slėgis taip pat yra veiksnys tiriant temperatūros poveikį įvairioms materijos būsenoms. Pagal Boyle'o dėsnį, temperatūra ir slėgis yra tiesiogiai susiję, tai reiškia, kad padidėjus temperatūrai, atitinkamai padidėja slėgis. Tai vėlgi lemia kinetinės energijos padidėjimas, susijęs su temperatūros kilimu. Esant pakankamai žemam slėgiui ir temperatūrai, kietosios medžiagos gali apeiti skystą fazę ir tiesiogiai paversti kietą medžiagą dujomis, vadinamos sublimacija.

  • Dalintis
instagram viewer