Как температура влияет на состояние вещества?

Температура - это измерение средней кинетической энергии молекул внутри вещества, и ее можно измерить с использованием трех различных шкал: Цельсия, Фаренгейта и Кельвина. Независимо от используемого масштаба, температура оказывает влияние на материю из-за ее связи с кинетической энергией. Кинетическая энергия - это энергия движения, которую можно измерить как движение молекул внутри объекта. Изучение влияния различных температур на кинетическую энергию позволяет выявить ее влияние на различные состояния вещества.

Температура замерзания или плавления

Твердое тело состоит из молекул, которые плотно упакованы вместе, что придает объекту жесткую структуру, стойкую к изменениям. При повышении температуры кинетическая энергия молекул внутри твердого тела начинает колебаться, что снижает притяжение этих молекул. Существует температурный порог, называемый точкой плавления, при котором вибрации становится достаточно, чтобы заставить твердое вещество превратиться в жидкость. Точка плавления, в свою очередь, также определяет температуру, при которой жидкость снова превратится в твердую, поэтому она также является точкой замерзания.

instagram story viewer

Точка кипения или конденсации

В жидкости молекулы не так сильно сжаты, как в твердом теле, и они могут перемещаться. Это придает жидкости важное свойство: она может принимать форму емкости, в которой она находится. По мере того, как температура - и, следовательно, кинетическая энергия - жидкости увеличивается, молекулы начинают вибрировать быстрее. Затем они достигают порога, при котором их энергия становится настолько большой, что молекулы улетучиваются в атмосферу, а жидкость становится газом. Этот температурный порог называется точкой кипения, если происходит переход от жидкости к газу при повышении температуры. Если при понижении температуры происходит переход от газа к жидкости, это точка конденсации.

Кинетическая энергия газов

Газы обладают самой высокой кинетической энергией из любого состояния вещества и, следовательно, возникают при самых высоких температурах. Повышение температуры газа в открытой системе не приведет к дальнейшему изменению состояния вещества, потому что молекулы газа будут только бесконечно отдаляться друг от друга. Однако в закрытой системе повышение температуры газов приведет к увеличению давления из-за к молекулам, движущимся быстрее, и к увеличению частоты ударов молекул по сторонам контейнер.

Влияние давления и температуры

Давление также является фактором при изучении влияния температуры на различные состояния вещества. Согласно закону Бойля температура и давление напрямую связаны, а это означает, что повышение температуры приводит к соответствующему увеличению давления. Это снова вызвано увеличением кинетической энергии, связанной с повышением температуры. При достаточно низких давлениях и температурах твердое вещество может обходить жидкую фазу и превращаться непосредственно из твердого вещества в газ посредством процесса, называемого сублимацией.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer