Az anyag állapotának változásai: mik ezek és példák

Milyen változások vannak az anyag állapotában?

Az anyag állapotának változásai azokra az átalakulásokra utalnak, amelyeken az anyag egyik állapotból a másikba megy át anélkül, hogy megváltoztatná annak összetételét. Ezek a változások akkor fordulnak elő, ha a nyomás és / vagy a hőmérséklet változik.

A Földön a szilárd, folyékony, gáznemű és plazmatikus állapotok természetesen megnyilvánulnak. Az ezek között bekövetkező állapotváltozások a következők: párolgás, fúzió, megszilárdulás, szublimáció, fordított szublimáció, ionizáció és ioncserélés.

Lássuk, mik ezek, hogyan állítják elő őket, és melyek a leggyakoribb példák a mindennapi életben.

Megszilárdulás

Balra: átmenet folyékony (víz) állapotból szilárd (jég) állapotba. Jobbra: átmenet az olvasztott csokoládéról a szilárd csokoládéra, egy tablettában.

A megszilárdulás a folyadékból szilárd állapotba való áttérés. Akkor fordul elő, amikor egy folyadék vagy folyadék hőmérséklete jelentősen csökken.

Hogyan történik a megszilárdulás? Amikor a folyadék hőmérséklete csökken, a részecskék egyre közelebb kerülnek egymáshoz, amíg olyan tömörek nem lesznek, hogy csökken a közöttük lévő mozgás. Ez a közelítés és a részecskék közötti mobilitás hiánya adja a szilárdságot a szilárd anyag számára.

A folyadék megkeményedésének maximális pontja néven ismert fagypont.

Példák

1. Jégképződés.
2. Csokoládé keményedés.
3. Az olvadt fémek (ékszerek, munkaeszközök stb.) Keményítése.
4. Rúdszappanok gyártása.
5. Zselatin keményedés.

Olvadás vagy olvadás

Balra: átmenet szilárdról (jég) folyadékra (víz). Jobbra: Popsicle jégkrém olvad.

Az olvadás vagy olvadás a szilárd állapotból folyékony állapotba való áttérés. A fúzió akkor következik be, amikor a szilárd anyag hőmérséklet-emelkedésnek van kitéve.

Hogyan történik az olvadás vagy az olvadás? Amikor a hőmérséklet jelentősen megemelkedik, a szilárd anyag részecskék elkezdenek elválni egymástól. Mivel a szétválasztás nagyobb, a részecskék nagyobb mozgást nyernek. Következésképpen az anyag folyékony megjelenésűvé válik, és elveszíti alakját. Vagyis a szilárd anyag folyadékká alakul.

Példák

1. A sarki sapkák felolvasztása.
2. Olvasztott csokoládé.
3. Olvasztott vaj főzéshez.
4. Olvadt gyertya viasz (paraffin).
5. A környezet hőjének kitett popsicle jégkrémek megolvadása.

Gőzölés vagy bepárlás

Balra: folyadékból gázállapotba való átmenet. Jobbra: Forró víz rakott (párologtatással).

A párologtatás folyadék állapotból gáz halmazállapotúvá válás. Párolgás akkor következik be, amikor egy folyadékot hőmérséklet-emelkedésnek tesznek ki.

Hogyan történik a párolgás? A párolgás olyan folyamat, amely folyamatosan és lassan halad bizonyos folyadékokban, de felgyorsul, amikor a folyadék eléri a Forráspont.

Ilyen körülmények között a részecskék kezdenek eltávolodni egymástól. A köztük lévő kölcsönhatás megszakad, és ezért mozgásuk kiterjedtté válik, ami a gáz halmazállapot kialakulását eredményezi.

Példák

• Forrásban lévő víz gőzzel.
• Nedves padló szárítása.
• Verejték párolgása.
• Ruházat szárítása a szabadban.
• Felhő-képződés a földi víz elpárologtatásával.

Érdekelheti: Párolgás

Páralecsapódás

Balra: átmenet a gáz halmazállapotból folyékony állapotba. Jobbra: izzadás egy pohár jeges vízből meleg környezetben.

A kondenzáció a gáz halmazállapotból folyadékká válás. Páralecsapódás akkor következik be, amikor a hőmérséklet csökken és / vagy a környezetben lévő nyomás emelkedik.

Hogyan történik a kondenzáció? Amikor a hőmérséklet csökken és / vagy a nyomás emelkedik, a gázt alkotó részecskék közelebb kerülnek egymáshoz, így elveszítik mozgékonyságuk egy részét. Ily módon a gáz halmazállapotú folyadékra változik.

Példák

• Az eső.
• Egy pohár hideg folyadék izzadása.
• Harmat.
• Üveg és tükrök ködösítése.

Szublimáció

Bal: átmenet szilárd állapotból gáz halmazállapotba. Jobbra: a szárazjég szublimálása.

A szublimáció a szilárd állapotból a gáz halmazállapotba történő közvetlen változás. Ebben az esetben nincs folyadék a folyékony állapotban. Valójában a szublimáció szó a latinból származik Szublimálni fogok, ami azt jelenti: "emelkedni".

A szublimáció akkor következik be, amikor a rendkívül alacsony hőmérsékleten tartott szilárd anyag egy bizonyos nyomáson belül magasabb hőmérséklettel érintkezik.

Hogyan keletkezik a szublimáció? Valamennyi anyag esetében létezik olyan hőmérséklet- és nyomáspont, amelyben a szilárd állapot, a folyadék és a gáz egyensúlyban van, amelyet ún. hármas pont.

Ha a szilárd állapot hőmérséklete a hármaspont alatt van, és emellett a gőznyomás is elég alacsony, nincsenek feltételek a folyadék képződésére. Ezután az energia (hő) bármilyen hozzájárulása, bármilyen kicsi is, a szilárd részecskék gáz formájában hirtelen szétválik és tágulnak a térben.

Például a szárazjég szilárd szén-dioxid (CO₂) és -78 ° C hőmérsékleten, azaz a hármaspont alatt tároljuk. Ha a szárazjeget szobahőmérsékletnek tesszük ki, 5,2 atmoszféra alatti nyomáson, akkor közvetlenül gázzá alakul. Ez szublimáció.

Példák

• Szárazjég szublimáció.
• Naftalin szublimáció.
• Festék szublimáció.
• Kémiai szublimáció gyógyszerekhez.

Fordított szublimáció vagy lerakódás

Balra: átmenet a gáz halmazállapotúból szilárd állapotba. Jobbra: hólerakódások.

A fordított szublimáció a gáz-halmazállapotú szilárd állapotba történő közvetlen változásból áll. A fordított szublimáció lerakódásnak, fordított szublimációnak, regresszív szublimációnak, deszublimációnak vagy kristályosodásnak is nevezhető.

Fordított lerakódás vagy szublimáció történik, ha a gáz gyorsan vagy hirtelen érintkezik nagyon alacsony hőmérsékletekkel.

Hogyan keletkezik a fordított szublimáció vagy lerakódás? Ha egy gáz vagy gőz nagyon alacsony hőmérsékletnek van kitéve, és bizonyos páratartalom mellett gyorsan elveszíti hőenergiáját. Így részecskéi tömörülnek, és átmennek szilárd állapotba.

Példák

• Hó.
• Fagyképződés
• Repülők az égen.
• Koromképződés a kéményekben.

Ionizálás

Balra: átmenet a gáz halmazállapotból a plazmatikus állapotba. Jobbra: villámlás zivatarban.

Az ionizáció a gázról a plazmára váltás. Ez a folyamat egy gáz melegítésével megy végbe.

Hogyan történik az ionizáció? Ha egy gázt felmelegítenek, a gázt alkotó részecskék gyorsabban kezdenek mozogni és ütköznek egymással. Ez növeli az energiaszintet, aminek következtében az atomok legkülső elektronjai elvesznek és az atom ionokká alakul.

Ezen atomok és elektronok energiájának egy része fotonokat eredményezhet. Ez a folyamat a gáz izzását okozza, amely plazmát eredményez.

Példák

• Villámlás zivataroktól.
• A sarki aurorák (aurora borealis és aurora australis).
• Neonfények.
• Plazmatévék.
• Plazma lámpák.

Deionizáció

Balra: átmenet a plazmából a gáz halmazállapotba. Jobbra: fémhegesztési folyamat.

Az ionizáció a gázról a plazmára váltás. Ez az ionizáció fordított folyamata. Akkor fordul elő, amikor egy elektromosan töltött gáz lehűl.

Hogyan történik az ionizáció? Az ionizálással ellentétben az ionmentesítés olyan folyamat, amelyben a gáz lehűl, aminek következtében elveszíti energia töltését.

Példa.

• A fémhegesztési folyamat során keletkező füst.
• A frissen eloltott láng füstje.

Érdekelheti:

• Mi a probléma?
• Az anyag állapota
• Az anyag tulajdonságai