Změny skupenství

11. Teoretická otázka - Změny skupenství

ľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľ

- fáze - stav látky, ve kterém má stejné fyzikální vlastnosti

- fázová změna - přechod z jedné fáze do jiné

- změna skupenství - jedna z možných fázových změn

2) TÁNÍ A TUHNUTÍ

- přeměna pevné látky v kapalinu

- teplota tání tt - pří zahřátí látky na tuto teplotu dochází k tání

- závisí na tlaku

- skupenské teplo tání Lt - teplo potřebné k roztání tělesa

- měrné skupenské teplo tání lt:

- tuhnutí je děj opačný k tání

- tání a tuhnutí z pohledu molekulové fyziky:

- částice kmitají kolem rovnovážné polohy Ţ roste teplota Ţ roste střední kvadratická rychlost Ţ dochází k porušení vazeb Ţ zborcení krystalové mřížky Ţ tání

- částice snižují své rychlosti Ţ tvorba krystalizačních jader = zárodek krystalizace

- křivka tání:

- každý bod znázorňuje rovnovážný stav kapaliny a pevné látky

- a - při tání zvětšují objem

- b - při tání zmenšují objem (při tuhnutí zvětšují Ţ popraskání trubek, eroze skal,...)

- regelace ledu (znovuzamrznutí)

3) SUBLIMACE A DESUBLIMACE

- přeměna pevné látky v plyn

- měrné skupenské teplo sublimace:

- desublimace je děj opačný k sublimaci

- sublimace probíhá do vytvoření rovnovážného stavu mezi pevnou látkou a párou - sytou parou

- křivka sublimace:

- každý bod znázorňuje rovnovážný stav mezi sytou parou a pevnou látkou

- druhý konec křivky je nejasný (těžko předpokládat teplotu 0 K nebo nulový tlak)

4) VYPAŘOVÁNÍ A VAR; KAPALNĚNÍ

- přeměna kapaliny v plyn

- probíhá za každé teploty

- měrné skupenské teplo vypařování:

- s rostoucí teplotou výrazně klesá

- vypařování probíhá pouze z povrchu kapaliny

- dochází k ochlazování kapaliny (kapalinu opouštějí molekuly s největší Ek, které překonají síly poutající je ke kapalině) = základ pocení

- teplota varu tv - nastává zvláštní případ vypařování var - kapalina se vypařuje z celého objemu

- závisí na tlaku

- měrné skupenské teplo varu = měrné skupenské teplo vypařování

- kapalnění (kondenzace) - děj opačný k vypařování

- vypařování probíhá do ustavení dynamické rovnováhy - intenzita vypařování = intenzita kapalnění

- sytá pára - v rovnováze s kapalinou

- tlak syté páry závisí pouze na teplotě

- křivka syté páry:

- všechny body znázorňují rovnovážný stav mezi sytou parou a kapalinou

- K - kritický bod - kriticky stav látky (pK, TK, ρK )

- pro vodu: 22,13 MPa, 374,15 °C, 315 kg⋅m-3

- TK - kritická teplota - hustota kapaliny je rovna hustotě syté páry Ţ mizí rozhraní mezi kapalinou a plynem

- při teplotě vyšší než TK neexistuje látka v kapalné fázi

- pokud plyn ochladíme pod TK, lze ho zkapalnit stlačením

5) FÁZOVÝ DIAGRAM

- spojením předchozích křivek tání, sublimace a syté páry: