Jakie są sześć procesów zmiany fazy?

Zmiana fazy lub przejście ma miejsce, gdy substancja przechodzi zmianę stanu na poziomie molekularnym. W większości substancji zmiany temperatury lub ciśnienia powodują zmianę fazy substancji. Istnieje kilka procesów przemian fazowych, w tym fuzja, zestalanie, odparowywanie, kondensacja, sublimacja i fizyczne osadzanie pary.

Fuzja ma miejsce, gdy substancja zmienia się z ciała stałego w ciecz. Przed stopieniem silne wiązania międzycząsteczkowe lub przyciąganie utrzymują atomy, cząsteczki lub jony, które składają się na substancję stałą, ściśle ze sobą w postaci stałej. Po podgrzaniu cząstki zyskują wystarczającą energię kinetyczną, aby przezwyciężyć wiązania, które je trzymają i stać się ruchomymi. Powoduje to fuzję substancji.

Zestalenie następuje, gdy substancja zmienia się z cieczy w ciało stałe. W stanie ciekłym cząstki substancji posiadają wystarczającą energię kinetyczną, aby poruszać się w bliskiej odległości od siebie. Kiedy następuje spadek temperatury, cząstki tracą swoją energię kinetyczną i łączą się. Stopniowo cząsteczki osadzają się w ustalonej pozycji, powodując, że substancja nabiera kształtu i staje się ciałem stałym.

Parowanie następuje, gdy substancja zmienia się z cieczy w gaz. Cząsteczki w cieczy są w ciągłym ruchu, pozostając stosunkowo blisko siebie dzięki siłom międzycząsteczkowym. Gdy następuje wzrost temperatury, wzrasta również energia kinetyczna cząsteczek. Ten wzrost temperatury pozwala cząsteczkom uzyskać energię kinetyczną i przezwyciężyć siły międzycząsteczkowe, co skutkuje odparowaniem substancji.

Kondensacja występuje, gdy substancja zmienia się z pary w ciecz. W parze znajdują się cząsteczki o wysokiej i niskiej energii kinetycznej, które często zderzają się z powierzchniami i ze sobą. Kiedy zderzają się cząsteczki o niskiej energii kinetycznej, siły międzycząsteczkowe powodują ich sklejanie. Wraz ze spadkiem temperatury zmniejsza się również energia kinetyczna cząsteczek, co powoduje sklejanie się cząsteczek i kondensację.

Sublimacja występuje, gdy substancja zmienia się z ciała stałego w gaz. Wzrost temperatury powoduje również wzrost energii kinetycznej cząstek. Pozwala to cząstkom przezwyciężyć siły międzycząsteczkowe i stać się mobilnymi. Niskie ciśnienie zwiększa również energię kinetyczną cząstek. Sublimacja zachodzi, gdy cząstki wydostają się z ciała stałego i rozpraszają się w postaci gazu.

Fizyczne osadzanie par ma miejsce, gdy substancja zmienia się z gazu w ciało stałe. W sytuacjach niskiego ciśnienia cienkie warstwy odparowanych materiałów rozwijają się na różnych powierzchniach w wyniku bombardowania plazmowego lub wysokotemperaturowego parowania próżniowego.