Шта се дешава са температуром леда док се топи?

Ако се температура околине око комада леда повећа, повећаће се и температура леда. Међутим, овај стални пораст температуре престаје чим лед достигне тачку топљења. У овом тренутку лед пролази кроз промену стања и претвара се у течну воду и температура му се неће променити док се сав не истопи. Ово можете тестирати једноставним експериментом. Оставите шољу коцкица леда у врућем аутомобилу и пратите температуру термометром. Открићете да се ледена вода задржава на ледених 32 степена Фахренхеита (0 степени Целзијуса) док се сва не отопи. Када се то догоди, приметићете брзи пораст температуре док вода наставља да упија топлоту из унутрашњости аутомобила.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Када загревате лед, температура му расте, али чим се лед почне топити, температура остаје константна док се сав лед не истопи. То се дешава јер сва топлотна енергија одлази у разбијање веза кристалне решеткасте структуре леда.

Фазне промене троше енергију

Када загревате лед, појединачни молекули добијају кинетичку енергију, али док температура не достигне тачку топљења, они немају енергију да прекину везе које их држе у кристалној структури. Они вибрирају брже унутар својих граница док додајете топлоту, а температура леда расте. У критичној тачки - тачки топљења - добијају довољно енергије да се ослободе. Када се то догоди, сву топлотну енергију додану леду апсорбује Х.

2О молекули који мењају фазу. Не остаје ништа за повећање кинетичке енергије молекула у течном стању све док све везе које држе молекуле у кристалној структури нису прекинуте. Због тога температура остаје константна док се сав лед не истопи.

Иста ствар се дешава када воду загревате до тачке кључања. Вода ће се загревати док температура не достигне 100 Ц (100 Ф), али неће постати врућа док се све не претвори у пару. Све док течна вода остаје у кључалој посуди, температура воде је 212 Ф, без обзира колико је пламен испод ње врућ.

Равнотежа постоји на тачки топљења

Можда се питате зашто се вода која се истопила неће загрејати све док у њој има леда. Пре свега, та изјава није сасвим тачна. Ако загрејете велику посуду пуну воде која садржи једну коцку леда, вода далеко од леда хоће почети да се загрева, али у непосредном окружењу коцке леда температура ће остати константна. Један од начина да се разуме зашто се то догађа јесте схватање да се, док се део леда топи, део воде око леда поново замрзава. Ово ствара стање равнотеже које помаже у одржавању константне температуре. Како се све више и више леда топи, брзина топљења расте, али температура не расте док сав лед не нестане.

Додајте више топлоте или неки притисак

Могуће је створити мање-више линеарни пораст температуре ако додате довољно топлоте. На пример, ставите посуду с ледом преко ломаче и забележите температуру. Вероватно нећете приметити велико заостајање на тачки топљења, јер количина топлоте утиче на брзину топљења. Ако додате довољно топлоте, лед се може топити више или мање спонтано.

Ако кључате воду, можете да повећате температуру течности која је још у посуди додавањем притиска. Један од начина за то је задржавање паре у затвореном простору. Чинећи то, молекулима отежавате промену фазе и они ће остати у течном стању док температура воде порасте изнад тачке кључања. То је идеја која стоји иза шпорета под притиском.

  • Објави
instagram viewer