Změny stavu hmoty: jaké jsou a příklady

Jaké jsou změny stavu hmoty?

Změny stavu hmoty odkazují na transformace, kterými hmota prochází z jednoho stavu do druhého, aniž by měnila své složení. K těmto změnám dochází, když se mění tlak a / nebo teplota.

Na Zemi se přirozeně projevují pevné, kapalné, plynné a plazmatické stavy. Změny stavu, ke kterým mezi nimi dochází, jsou: odpařování, fúze, tuhnutí, sublimace, reverzní sublimace, ionizace a deionizace.

Podívejme se, jaké jsou, jak jsou vyráběny a jaké jsou nejčastější příklady v každodenním životě.

Tuhnutí

Vlevo: přechod z kapalného (vody) do pevného (ledového) stavu. Vpravo: přechod z rozpuštěné čokolády na tuhou čokoládu v tabletě.

Tuhnutí je změna z kapalného do pevného stavu. Nastává, když teplota kapaliny nebo kapaliny výrazně poklesne.

Jak dochází k tuhnutí? Když teplota kapaliny poklesne, částice se přibližují a přibližují k sobě, dokud se nestanou tak kompaktními, že se pohyb mezi nimi sníží. Tato aproximace a nedostatečná pohyblivost mezi částicemi je to, co dává pevným látkám pevnost.

Maximální bod, ve kterém tekutina tvrdne, je známý jako bod mrazu.

Příklady

1. Tvorba ledu.
2. Čokoládové kalení.
3. Kalení roztavených kovů (šperky, pracovní nástroje atd.).
4. Výroba tyčových mýdel.
5. Tvrdnutí želatiny.

Tání nebo tavení

Vlevo: přechod z pevné látky (led) na kapalinu (voda). Vpravo: Zmrzlina zmrzliny popsicle.

Tání nebo tání je změna z pevného do kapalného stavu. K fúzi dochází, když je pevná látka vystavena zvýšení teploty.

Jak dochází k tavení nebo tavení? Když teplota výrazně stoupne, částice pevné látky se začnou od sebe oddělovat. Jak je separace větší, částice získávají větší pohyb. V důsledku toho hmota začíná získávat tekutý vzhled a ztrácí svůj tvar. To znamená, že pevná látka se změní na kapalinu.

Příklady

1. Rozmrazování polárních čepiček.
2. Rozpuštěná čokoláda.
3. Rozpuštěné máslo na vaření.
4. Roztavený svíčkový vosk (parafín).
5. Tání zmrzliny popsicle vystavené teplu prostředí.

Odpařování nebo odpařování

Vlevo: přechod z kapalného do plynného skupenství. Vpravo: Kastrol vroucí vody (ve vakuu).

Odpařování je změna z kapalného do plynného skupenství. K odpařování dochází, když je kapalina vystavena zvýšení teploty.

Jak dochází k odpařování? Odpařování je proces, který probíhá neustále a pomalu v určitých tekutinách, ale zrychluje se, když kapalina dosáhne Bod varu.

Za těchto podmínek se částice začnou od sebe vzdalovat. Interakce mezi nimi je přerušena, a proto se jejich pohyb stává expanzivním, což vede ke vzniku plynného stavu.

Příklady

• Pára z vroucí vody.
• Sušení mokré podlahy.
• Odpařování potu.
• Sušení oblečení na čerstvém vzduchu.
• Tvorba mraků odpařováním pozemské vody.

Mohlo by vás zajímat: Odpařování

Kondenzace

Vlevo: přechod z plynného do kapalného skupenství. Vpravo: pot ze sklenice ledové vody v teplém prostředí.

Kondenzace je změna z plynného stavu na kapalinu. Ke kondenzaci dochází, když teplota klesá a / nebo stoupá tlak v okolí.

Jak dochází ke kondenzaci? Když teplota poklesne a / nebo stoupne tlak, částice tvořící plyn se začnou přibližovat k sobě, takže ztratí část své pohyblivosti. Tímto způsobem dochází ke změně z plynného stavu na kapalinu.

Příklady

• Déšť.
• Pot sklenice studené kapaliny.
• Rosa.
• Zamlžení skla a zrcadel.

Sublimace

Vlevo: přechod z pevného do plynného skupenství. Vpravo: sublimace suchého ledu.

Sublimace je přímá změna z pevného do plynného stavu. V tomto případě nedochází k průchodu kapalným stavem. Slovo sublimace ve skutečnosti pochází z latiny Budu sublimovat, což znamená „povstat“.

K sublimaci dochází, když pevná látka udržovaná na extrémně nízké teplotě přijde do styku s vyšší teplotou, za určitého tlaku.

Jak se vyrábí sublimace? Pro všechny látky existuje bod teploty a tlaku, ve kterém pevné skupenství, kapalina a plyn existují v rovnováze, což se nazývá trojitý bod.

Když je teplota pevného skupenství pod trojným bodem a navíc je tlak par dostatečně nízký, neexistují žádné podmínky pro tvorbu kapaliny. Poté jakýkoli příspěvek energie (tepla), bez ohledu na to, jak malý, způsobí, že se částice pevné látky náhle oddělí a rozšíří v prostoru ve formě plynu.

Například suchý led je pevný blok oxidu uhličitého (CO₂) a je skladován při teplotě -78 ° C, tj. pod trojným bodem. Když je suchý led vystaven pokojové teplotě, pod tlakem pod 5,2 atmosfér se transformuje přímo na plyn. To je sublimace.

Příklady

• Sublimace suchým ledem.
• Sublimace naftalenu.
• Sublimace barviva.
• Chemická sublimace pro léky.

Reverzní sublimace nebo ukládání

Vlevo: přechod z plynného do pevného stavu. Vpravo: depozice sněhu.

Reverzní sublimace spočívá v přímé změně z plynného do pevného stavu. Reverzní sublimace je také známá jako depozice, reverzní sublimace, regresní sublimace, desublimace nebo krystalizace.

Při rychlém nebo náhlém kontaktu plynu s velmi nízkými teplotami dochází k reverzní depozici nebo sublimaci.

Jak se vyrábí reverzní sublimace nebo depozice? Když je plyn nebo pára vystavena velmi nízkým teplotám a za určitých vlhkostních podmínek, rychle ztrácí svoji tepelnou energii. Jeho částice jsou tedy zhutněny a přecházejí do pevného stavu.

Příklady

• Sníh.
• Tvorba námrazy
• Konzolové trysky letadel na obloze.
• Tvorba sazí v komínech.

Ionizace

Vlevo: přechod z plynného do plazmatického stavu. Vpravo: blesk v bouřce.

Ionizace je změna z plynu na plazmu. Tento proces probíhá, když je plyn zahříván.

Jak dochází k ionizaci? Když se plyn zahřívá, částice, které tvoří plyn, se začínají pohybovat rychleji a kolidují s sebou. To zvyšuje energetickou hladinu, což vede ke ztrátě nejvzdálenějších elektronů atomů a transformaci atomu na iont.

Část energie těchto atomů a elektronů může vést k fotonům. Tento proces způsobuje, že plyn svítí, což vede k plazmatu.

Příklady

• Blesk z bouřky.
• Polární polární záře (aurora borealis a aurora australis).
• Neonová světla.
• Plazmové televize.
• Plazmové lampy.

Deionizace

Vlevo: přechod z plazmy do plynného stavu. Vpravo: proces svařování kovů.

Ionizace je změna z plynu na plazmu. Je to obrácený proces ionizace. K tomu dochází, když elektricky nabitý plyn ochladí.

Jak dochází k ionizaci? Na rozdíl od ionizace je deionizace proces, při kterém se plyn ochladí, což způsobí, že ztratí svůj energetický náboj.

Příklad.

• Kouř, který se vytváří během procesu svařování kovů.
• Kouř z čerstvě uhaseného plamene.

Mohlo by vás zajímat:

• Co se děje?
• Stavy materiálu
• Vlastnosti hmoty