Mga paglipat sa pagitan ng mga estado ng pagsasama-sama. Pagbabago sa pinagsama-samang estado ng isang sangkap Paglipat ng isang sangkap mula sa gas tungo sa solid

Ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang gas na estado patungo sa isang likidong estado ay tinatawag na condensation. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang mga sangkap ay maaaring magbago mula sa isang estado patungo sa isa pa. Paglipat mula sa isang estado ng pagsasama-sama patungo sa isa pa. Ang kabaligtaran na proseso ng sublimation (ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang gas patungo sa isang solidong estado) ay tinatawag na desublimation. Mayroong ilang mga sangkap na direktang napupunta mula sa isang solidong estado sa isang estado ng gas, na lumalampas sa likidong bahagi. Ang prosesong ito ay tinatawag na sublimation o sublimation.

Maaaring mangyari ang pagsingaw sa anumang temperatura. Ang paglipat ng likido sa singaw, na nangyayari sa buong dami ng katawan, ay tinatawag na kumukulo, at ang temperatura kung saan kumukulo ang likido ay tinatawag na punto ng kumukulo. Kung ang iba pang mga parameter ng panlabas na kapaligiran (sa partikular, presyon) ay nananatiling pare-pareho, kung gayon ang temperatura ng katawan ay hindi nagbabago sa panahon ng proseso ng pagtunaw (crystallization) at kumukulo.

2. Katayuan ng likido

Mayroong iba pang mga estado ng pagsasama-sama, halimbawa, ang Bose-Einstein condensate. Ang isang natatanging tampok ay ang kawalan ng isang matalim na hangganan ng paglipat sa estado ng plasma. Ang mga kahulugan ng mga estado ng pagsasama-sama ay hindi palaging mahigpit. Ang mga solid ay nahahati sa mala-kristal at walang hugis. Ang mga kristal ay nailalarawan sa pamamagitan ng spatial na periodicity sa pag-aayos ng mga posisyon ng equilibrium ng mga atomo, na nakamit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng pangmatagalang pagkakasunud-sunod at tinatawag na isang kristal na sala-sala.

1. Solid na estado

Ayon sa mga klasikal na konsepto, ang matatag na estado (na may pinakamababang potensyal na enerhiya) ng isang solid ay mala-kristal. Ang isang espesyal na kaso ng amorphous na estado ay ang malasalamin na estado. Ang estado ng likido ay karaniwang itinuturing na intermediate sa pagitan ng solid at gas. Ang hugis ng mga likidong katawan ay maaaring matukoy nang buo o bahagyang sa pamamagitan ng katotohanan na ang kanilang ibabaw ay kumikilos tulad ng isang nababanat na lamad.

Bilang isang patakaran, ang isang sangkap sa estado ng likido ay may isang pagbabago lamang. Tulad ng gas, ang mga likido ay halos isotropic din. Gayunpaman, may mga likido na may mga katangian ng anisotropic - mga likidong kristal. Bilang karagdagan sa isotropic, tinatawag na normal na yugto, ang mga sangkap na ito, mesogens, ay may isa o higit pang nakaayos na mga termodinamikong phase, na tinatawag na mesophases.

3. Gaseous na estado

Ang mga molekula sa isang gas ay malayang gumagalaw at mabilis. Ang estado ng gas ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na hindi nito pinapanatili ang alinman sa hugis o dami. Pinupuno ng gas ang lahat ng magagamit na espasyo at tumagos sa anumang sulok at sulok. Ito ay isang katangian ng estado ng mga sangkap na may mababang density.

Mula sa isang mikroskopikong pananaw, ang isang gas ay isang estado ng bagay kung saan ang mga indibidwal na molekula nito ay mahinang nakikipag-ugnayan at gumagalaw nang magulo. Tulad ng mga likido, ang mga gas ay may pagkalikido at lumalaban sa pagpapapangit. Hindi tulad ng mga likido, ang mga gas ay walang nakapirming dami at hindi bumubuo ng isang libreng ibabaw, ngunit may posibilidad na punan ang buong magagamit na dami (halimbawa, isang sisidlan). Ang ilang mga sangkap ay walang gas na estado.

Ang ikaapat na estado ng bagay ay madalas na tinatawag na plasma. Ang mga likidong kristal ay sabay-sabay na may mga katangian ng parehong likido (fluidity) at kristal (anisotropy). Sa istruktura, ang mga likidong kristal ay mga malapot na likido na binubuo ng pinahabang o hugis-disk na mga molekula, na nakaayos sa isang tiyak na paraan sa buong dami ng likidong ito.

Pagsingaw at paghalay

Sa turn, ang mga nematics ay nahahati sa nematic at cholesteric liquid crystals. Dahil ang mga helium atom ay boson, pinapayagan ng quantum mechanics ang isang arbitrary na bilang ng mga particle na nasa isang estado.

Dahil ang enerhiya ng mga estado ay discrete, ang isang atom ay hindi maaaring tumanggap ng anumang enerhiya, ngunit isa lamang na katumbas ng puwang ng enerhiya sa pagitan ng mga katabing antas ng enerhiya. Ngunit sa mababang temperatura, ang enerhiya ng banggaan ay maaaring mas mababa kaysa sa halagang ito, bilang isang resulta kung saan ang pagwawaldas ng enerhiya ay hindi mangyayari.

Pinaniniwalaan din na sa ebolusyon ng Uniberso, ang estado ng glasma ay nauna sa quark-gluon plasma, na umiral sa unang milyon ng isang segundo kaagad pagkatapos ng Big Bang. Sa panahon ng malalim na paglamig, ang ilan (hindi lahat) ng mga sangkap ay nagbabago sa isang superconducting o superfluid na estado. Isang panimula na naiibang estado ng bagay, na binubuo lamang ng mga neutron.

Ang diffusion coefficient sa kasong ito ay may halagang intermediate sa pagitan ng likido at gas. Ang mga sangkap sa isang supercritical na estado ay maaaring gamitin bilang mga pamalit para sa mga organikong solvent sa mga proseso ng laboratoryo at pang-industriya.

Materyal mula sa Knowledge Hypermarket

Bilang resulta, ang bagay sa estado ng neutron ay ganap na binubuo ng mga neutron at may density sa pagkakasunud-sunod ng nuclear. MeV at mas mataas) sa estado ng neutron, ang iba't ibang mga meson ay nagsisimulang ipanganak at mapuksa. Sa isang karagdagang pagtaas sa temperatura, nangyayari ang deconfinement, at ang sangkap ay pumasa sa estado ng quark-gluon plasma. Hindi na ito binubuo ng mga hadron, ngunit ng patuloy na pagsilang at nawawalang mga quark at gluon.

Ano ang isang "triple point" at kung paano matukoy ang mga coordinate nito? Ipinakikita ng mga eksperimento na para sa bawat sangkap ay may mga kundisyon (presyon at temperatura) kung saan ang singaw, likido at kristal ay maaaring magkasabay na mabuhay sa loob ng mahabang panahon. Halimbawa, kung maglalagay ka ng tubig na may lumulutang na yelo sa isang saradong sisidlan sa zero degrees, pagkatapos ay parehong tubig at yelo ay sumingaw sa libreng espasyo. Gayunpaman, sa isang presyon ng singaw na 0.006 atm. (ito ang kanilang "sariling" presyon, nang hindi isinasaalang-alang ang presyon na nilikha ng hangin) at isang temperatura na 0.01 ° C, ang pagtaas sa masa ng singaw ay titigil. Mula sa sandaling ito, ang yelo, tubig at singaw ay mananatili sa kanilang masa nang walang katiyakan. Ito ang triple point para sa tubig (kaliwang diagram). Kung ang tubig o singaw ay inilagay sa mga kondisyon ng kaliwang lugar, sila ay magiging yelo. Kung nagdadagdag ka ng likido o solid sa "ibabang rehiyon," makakakuha ka ng singaw. Sa tamang lugar, ang tubig ay lalamig at ang yelo ay matutunaw.

Ang isang katulad na diagram ay maaaring itayo para sa anumang sangkap. Ang layunin ng gayong mga diagram ay sagutin ang tanong: anong estado ng bagay ang magiging matatag sa ganito at ganoong presyon at ganoon at ganoong temperatura. Halimbawa, ang diagram sa kanan ay para sa carbon dioxide. Ang triple point para sa sangkap na ito ay may "pressure" coordinate na 5.11 atm, iyon ay, makabuluhang mas malaki kaysa sa normal na presyon ng atmospera. Samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga kondisyon (pressure 1 atm), maaari lamang nating obserbahan ang mga transition "sa ibaba ng triple point," iyon ay, ang independiyenteng pagbabago ng solid sa isang gas. Sa presyon na 1 atm, magaganap ito sa temperatura na –78 °C (tingnan ang mga dotted coordinate lines sa ibaba ng triple point).

Lahat tayo ay nakatira "malapit" sa mga halaga ng "normal na kondisyon", iyon ay, pangunahin sa isang presyon na malapit sa isang kapaligiran. Samakatuwid, kung ang presyon ng atmospera ay mas mababa kaysa sa presyon na naaayon sa triple point, kapag ang katawan ay pinainit, hindi natin makikita ang likido - ang solid ay agad na magiging singaw. Ito ay eksakto kung paano kumikilos ang "dry ice", na napaka-maginhawa para sa mga nagbebenta ng ice cream. Ang mga briquette ng ice cream ay maaaring lagyan ng mga piraso ng "dry ice" at huwag matakot na mabasa ang ice cream. Kung ang presyon na naaayon sa triple point ay mas mababa kaysa sa atmospera, kung gayon ang sangkap ay inuri bilang "natutunaw" - kapag tumaas ang temperatura, ito ay unang nagiging likido at pagkatapos ay kumukulo.

Tulad ng nakikita mo, ang mga tampok ng pinagsama-samang pagbabago ng mga sangkap ay direktang nakasalalay sa kung paano nauugnay ang kasalukuyang mga halaga ng presyon at temperatura sa mga coordinate ng "triple point" sa diagram ng presyon-temperatura.

At bilang konklusyon, pangalanan natin ang mga substance na kilala mo na laging nag-sublimate sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ito ay yodo, grapayt, "dry ice". Sa mga presyur at temperatura na naiiba sa normal, ang mga sangkap na ito ay maaaring maobserbahan sa isang likido at kahit na kumukulo.

Isaalang-alang natin ang tatlong estado ng pagsasama-sama: solid, likido at gas at dalawang paglipat sa kanila.

Phase transition "solid - liquid"

Mula sa kursong pisika ng paaralan, apat na katotohanan ang nalalaman tungkol sa paglipat na ito.

Unang katotohanan: ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang solidong estado (phase) sa isang likido ay tinatawag natutunaw, at ang kabaligtaran - pagkikristal.

Dalawang katotohanan: Kapag natutunaw, ang sistema ay sumisipsip ng init, at kapag nagpapatigas, naglalabas ito ng init.

Tatlong katotohanan: Sa panahon ng proseso ng pagtunaw (crystallization), ang temperatura ng system ay nananatiling pare-pareho hanggang sa matunaw ang buong sistema. Ang temperaturang ito ay tinatawag temperatura ng pagkatunaw.

Apat na katotohanan: batas ng pagtunaw: ang halaga ng init δQ na kinakailangan upang matunaw ang isang sangkap na may mass dm ay proporsyonal sa masa na ito:

(6.3.1)

Ang koepisyent ng proporsyonalidad na λ ay isang pare-pareho na nakasalalay lamang sa sangkap ng sistema at tinatawag tiyak na init ng pagsasanib.

Ang batas na ito ay may bisa din para sa pagkikristal, bagama't may isang pagkakaiba: δ Q sa kasong ito, ang init na nabuo ng system. Samakatuwid, sa pangkalahatan na anyo ang batas ay maaaring isulat:

Ang pagbabago sa entropy sa panahon ng paglipat ng bahaging ito ay matatagpuan lamang sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa proseso punto ng balanse.

Ito ay isang ganap na katanggap-tanggap na pagtatantya, kung ipagpalagay natin na ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng system at ng bagay na nagbibigay ng init sa system ay hindi masyadong malaki, mas mababa kaysa sa punto ng pagkatunaw. Pagkatapos ay maaari nating gamitin ang termodinamikong kahulugan ng entropy: mula sa punto ng view ng thermodynamics, ang entropy ay isang function ng estado ng system, ang pagbabago kung saan d S sa isang elementarya equilibrium na proseso ay katumbas ng ratio ng bahagi ng init δ Q, na natatanggap ng system sa prosesong ito, sa temperatura ng system T:

Ang pagpapalit ng expression para sa δQ dito, nakukuha natin:

Mula sa formula na ito ay sumusunod na sa panahon ng pagtunaw, ang entropy ay tumataas, at sa panahon ng pagkikristal ay bumababa ito. Ang pisikal na kahulugan ng resultang ito ay medyo malinaw: ang bahaging rehiyon ng isang molekula sa isang solid ay mas maliit kaysa sa isang likido, dahil sa isang solid, ang bawat molekula ay may access lamang sa isang maliit na rehiyon ng espasyo sa pagitan ng mga katabing node ng kristal na sala-sala, at sa isang likido, ang mga molekula ay sumasakop sa buong rehiyon ng espasyo. Samakatuwid, sa pantay na temperatura, ang entropy ng isang solidong katawan ay mas mababa kaysa sa entropy ng isang likido. Nangangahulugan ito na ang isang solid ay isang mas maayos at hindi gaanong magulong sistema kaysa sa isang likido.

Phase transition "likido - gas"

Ang transition na ito ay may lahat ng katangian ng solid-liquid transition.

Mayroong apat na katotohanan na pamilyar sa mga kurso sa pisika ng paaralan.

Unang katotohanan: ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang likido patungo sa bahagi ng gas ay tinatawag na evaporation, at ang reverse transition ay tinatawag na paghalay.

Dalawang katotohanan: Kapag nag-evaporate, ang sistema ay sumisipsip ng init, at kapag nagpapalapot, nawawala ito.

Tatlong katotohanan: Ang mga proseso ng evaporation at condensation ay nangyayari sa isang malawak na hanay ng mga temperatura, ngunit ang mga ito ay isang phase transition lamang kapag ang proseso ay nagsasangkot ng buong masa ng substance. Nangyayari ito sa isang tiyak na temperatura T k, na tinatawag na punto ng pag-kulo. Ang bawat sangkap ay may sariling punto ng kumukulo. Sa panahon ng paglipat ng phase ng likido-gas, ang temperatura ay nananatiling pare-pareho at katumbas ng punto ng kumukulo hanggang ang buong sistema ay pumasa mula sa isang yugto patungo sa isa pa.

Apat na katotohanan: batas ng pagsingaw: ang halaga ng init δQ na kinakailangan upang sumingaw ang isang sangkap na may mass dm, at kung saan ay proporsyonal sa masa na ito:

Salik ng proporsyon r sa expression na ito mayroong isang pare-pareho depende sa sangkap ng system, tinatawag na tiyak na init ng pagsingaw.

Ang batas na ito ay may bisa din para sa condensation, bagama't may isang pagkakaiba: δ Q sa kasong ito, ang init na nabuo ng system. Samakatuwid, ang batas ng pagsingaw ay maaaring isulat sa pangkalahatang anyo:

(6.3.3)

Kung saan ang plus sign ay tumutukoy sa evaporation, at ang minus sign ay tumutukoy sa condensation.

Ang aplikasyon ng entropy sa prosesong ito ay matatagpuan lamang sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa proseso upang maging ekwilibriyo. At muli, ito ay isang ganap na katanggap-tanggap na approximation, sa kondisyon na ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng system at ang "supplier" ng init ay maliit, i.e. mas mababa kaysa boiling point. Pagkatapos

6.3.4

Mula sa formula (6.3.4) ito ay sumusunod na sa panahon ng pagsingaw, ang entropy ay tumataas, at sa panahon ng paghalay ay bumababa ito.

Ang pisikal na kahulugan ng resultang ito ay ang pagkakaiba sa bahagi ng rehiyon ng molekula sa likido at gas. Bagama't sa mga likido at gas ang bawat molekula ay may access sa buong rehiyon ng espasyo na inookupahan ng system, ang rehiyong ito mismo ay mas maliit para sa isang likido kaysa sa isang gas. Sa isang likido, ang mga kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga molekula ay nagpapanatili sa kanila sa isang tiyak na distansya mula sa isa't isa. Samakatuwid, kahit na ang bawat molekula ay may pagkakataon na malayang lumipat sa rehiyon ng espasyo na inookupahan ng likido, wala itong pagkakataong "lumayo mula sa kolektibo" ng iba pang mga molekula: sa sandaling humiwalay ito sa isang molekula, isa pa. naaakit agad. Samakatuwid, ang dami ng likido ay nakasalalay sa dami nito at sa anumang paraan ay hindi nauugnay sa dami ng sisidlan.

Iba ang pag-uugali ng mga molekula ng gas. Mayroon silang higit na kalayaan, ang average na distansya sa pagitan nila ay napakaliit ng mga kaakit-akit na pwersa, at ang mga molekula ay "napansin ang isa't isa" lamang sa panahon ng banggaan. Bilang isang resulta, ang gas ay palaging sumasakop sa buong dami ng sisidlan.

Samakatuwid, sa pantay na temperatura, ang bahagi ng rehiyon ng mga molekula ng gas ay makabuluhang mas malaki kaysa sa bahagi ng rehiyon ng mga likidong molekula, at ang entropy ng gas ay mas malaki kaysa sa entropy ng likido. Ang gas, kumpara sa likido, ay isang mas kaunting order, mas magulong sistema.

Mahalagang malaman at maunawaan kung paano nangyayari ang mga paglipat sa pagitan ng mga estado ng bagay. Inilalarawan namin ang isang diagram ng naturang mga transition sa Figure 4.

5 - sublimation (sublimation) - paglipat mula sa isang solid hanggang sa isang gas na estado, na lumalampas sa likido;

6 - desublimation - paglipat mula sa isang gas na estado sa isang solidong estado, na lumalampas sa likidong estado.

B. 2 Pagtunaw ng yelo at pagyeyelo ng tubig (crystallization)
Kung maglalagay ka ng yelo sa isang prasko at sisimulan itong painitin gamit ang isang burner, mapapansin mo na ang temperatura nito ay magsisimulang tumaas hanggang umabot sa punto ng pagkatunaw (0 o C). Pagkatapos ay magsisimula ang proseso ng pagtunaw, ngunit ang temperatura ng yelo ay hindi tataas, at pagkatapos lamang makumpleto ang proseso ng pagtunaw ng lahat ng yelo, ang temperatura ng nagresultang tubig ay magsisimulang tumaas.

Kahulugan. Natutunaw- ang proseso ng paglipat mula sa solid hanggang likido. Ang prosesong ito ay nangyayari sa isang pare-parehong temperatura.

Ang temperatura kung saan natutunaw ang isang substance ay tinatawag na melting point at ito ay isang sinusukat na halaga para sa maraming solids, at samakatuwid ay isang tabular na halaga. Halimbawa, ang natutunaw na punto ng yelo ay 0 o C, at ang natutunaw na punto ng ginto ay 1100 o C.

Ang pabalik na proseso sa pagtunaw - ang proseso ng pagkikristal - ay maginhawang isinasaalang-alang gamit ang halimbawa ng nagyeyelong tubig at ginagawa itong yelo. Kung kukuha ka ng isang test tube na may tubig at nagsimulang palamig ito, pagkatapos ay magkakaroon muna ng pagbaba sa temperatura ng tubig hanggang sa umabot sa 0 o C, at pagkatapos ay nagyeyelo ito sa isang palaging temperatura), at pagkatapos ng kumpletong pagyeyelo, higit pa. paglamig ng nabuong yelo.
Kung ang inilarawan na mga proseso ay isinasaalang-alang mula sa punto ng view ng panloob na enerhiya ng katawan, pagkatapos ay sa panahon ng pagtunaw ang lahat ng enerhiya na natanggap ng katawan ay ginugol sa pagsira sa kristal na sala-sala at pagpapahina ng mga intermolecular na bono, sa gayon, ang enerhiya ay ginugol hindi sa pagbabago ng temperatura. , ngunit sa pagbabago ng istraktura ng sangkap at ang pakikipag-ugnayan ng mga particle nito. Sa panahon ng proseso ng pagkikristal, ang pagpapalitan ng enerhiya ay nangyayari sa kabaligtaran na direksyon: ang katawan ay nagbibigay ng init sa kapaligiran, at ang panloob na enerhiya nito ay bumababa, na humahantong sa isang pagbawas sa kadaliang mapakilos ng mga particle, isang pagtaas sa pakikipag-ugnayan sa pagitan nila at solidification ng ang katawan.

Pagtunaw at pagkikristal na graph

Ito ay kapaki-pakinabang na magagawang graphical na ilarawan ang mga proseso ng pagtunaw at pagkikristal ng isang sangkap sa isang graph. Ang mga axes ng graph ay: ang abscissa axis ay oras, ang ordinate axis ay ang temperatura ng substance. Bilang sangkap na pinag-aaralan, kukuha tayo ng yelo sa negatibong temperatura, ibig sabihin, yelo na, sa pagtanggap ng init, ay hindi agad magsisimulang matunaw, ngunit iinit hanggang sa temperatura ng pagkatunaw. Ilarawan natin ang mga lugar sa graph na kumakatawan sa mga indibidwal na proseso ng thermal:
Paunang estado - a: pag-init ng yelo sa isang punto ng pagkatunaw na 0 o C;
a - b: proseso ng pagkatunaw sa isang pare-parehong temperatura na 0 o C;
b - isang punto na may isang tiyak na temperatura: pagpainit ng tubig na nabuo mula sa yelo hanggang sa isang tiyak na temperatura;
Isang punto na may tiyak na temperatura - c: paglamig ng tubig hanggang sa nagyeyelong 0 o C;
c - d: ang proseso ng pagyeyelo ng tubig sa isang pare-parehong temperatura ng 0 o C;
d - huling estado: paglamig ng yelo sa isang tiyak na negatibong temperatura.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang anumang sangkap ay umiiral sa isa sa tatlong estado - solid, likido o gas ( cm. Pinagsama-samang estado ng bagay). Ang bawat isa sa mga kundisyong ito ay tumutugma sa sarili nitong istraktura ng mga bono sa pagitan ng mga molekula at/o mga atomo, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na enerhiya ng bono sa pagitan nila. Upang baguhin ang istrakturang ito, kinakailangan ang alinman sa isang pag-agos ng thermal energy mula sa labas (halimbawa, sa panahon ng pagtunaw ng isang solidong sangkap), o isang pag-agos ng enerhiya palabas (halimbawa, sa panahon ng pagkikristal).

Ang pagkuha, bilang panimula, sa isang solidong substansiya, naiintindihan natin na ang mga molekula/atom sa loob nito ay nakagapos sa isang uri ng matibay na mala-kristal o amorphous na istraktura - na may bahagyang pag-init ay nagsisimula lamang silang "nanginginig" sa paligid ng kanilang nakapirming posisyon (mas mataas ang temperatura , mas malaki ang amplitude ng vibrations ). Sa karagdagang pag-init ng sangkap, ang mga molekula ay lumuluwag nang higit pa hanggang sa, sa wakas, sila ay humiwalay sa kanilang "tahanan" at pumunta sa "libreng lumulutang". Iyon na iyon natutunaw o natutunaw solid sa likido. Ang supply ng enerhiya na kinakailangan upang matunaw ang isang sangkap ay tinatawag init ng pagsasanib.

Ang graph ng pagbabago sa temperatura ng isang solid habang dumadaan ito sa punto ng pagkatunaw nito ay sa sarili nitong napaka-interesante. Hanggang sa punto ng pagkatunaw, habang umiinit ang mga ito, ang mga atomo/molekula ay umiikot sa kanilang nakapirming posisyon nang higit pa at higit pa, at ang pagdating ng bawat karagdagang bahagi ng thermal energy ay humahantong sa pagtaas ng temperatura ng solid. Gayunpaman, kapag ang solid ay umabot sa punto ng pagkatunaw nito, nananatili ito sa temperaturang ito sa loob ng ilang panahon, sa kabila ng patuloy na daloy ng init, hanggang sa makaipon ito ng sapat na dami ng thermal energy upang masira ang matibay na intermolecular bond. Ibig sabihin, nasa proseso phase transition ang isang sangkap mula sa isang solidong estado hanggang sa isang likido ay sinisipsip nito nang hindi tumataas ang temperatura, dahil ang lahat ng ito ay ginugugol sa pagsira ng mga intermolecular bond. Iyon ang dahilan kung bakit ang isang ice cube sa cocktail, kahit na sa pinakamainit na panahon, ay nananatiling yelo sa temperatura hanggang sa matunaw ang lahat. Kasabay nito, kapag natutunaw, ang ice cube ay nag-aalis ng init mula sa cocktail na nakapalibot dito (at sa gayon ay pinapalamig ito sa isang kaaya-ayang temperatura), at mismo ay nakakakuha ng enerhiya na kailangan nito upang masira ang mga intermolecular bond at sa huli ay masira ang sarili.

Ang dami ng init na kinakailangan upang matunaw o mag-evaporate ang isang unit volume ng isang solid o likido ay tinatawag, ayon sa pagkakabanggit, nakatagong init ng pagsasanib o nakatagong init ng singaw. At ang dami na kasangkot dito ay kung minsan ay malaki. Halimbawa, upang magpainit ng 1 kg ng tubig mula 0°C hanggang 100°C ay nangangailangan ng "lamang" ng 420,000 joules (J) ng thermal energy, at upang gawing 1 kg ng singaw ang kilo ng tubig na ito na may temperaturang katumbas ng parehong 100 °C , - kasing dami ng 2,260,000 J ng enerhiya.

Matapos ang solidong masa ay ganap na naging likido, ang karagdagang init ay muling hahantong sa pagtaas ng temperatura ng sangkap. Sa likidong estado, ang mga molekula ng isang substansiya ay malapit pa rin sa pakikipag-ugnay, ngunit ang matibay na intermolecular na mga bono sa pagitan ng mga ito ay nasira, at ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan na humahawak sa mga molekula ay ilang mga order ng magnitude na mas mahina kaysa sa isang solid, kaya ang mga molekula ay nagsimulang medyo malayang gumagalaw sa isa't isa. Ang karagdagang supply ng thermal energy ay nagdadala ng likido sa phase kumukulo, at aktibo pagsingaw o pagsingaw.

At, muli, tulad ng inilarawan sa kaso ng pagtunaw o pagkatunaw, sa loob ng ilang panahon ang lahat ng karagdagang enerhiya na ibinibigay ay ginugugol sa pagsira ng mga likidong bono sa pagitan ng mga molekula at pagpapakawala sa kanila sa isang gas na estado (sa patuloy na kumukulo). Ang enerhiya na ginugol sa pagsira sa tila mahinang mga ugnayang ito ay ang tinatawag na. nakatagong init ng singaw - kailangan din ng malaking halaga (tingnan ang halimbawa sa itaas).

Ang lahat ng parehong mga proseso sa panahon ng pag-agos ng enerhiya (paglamig) ng isang sangkap ay nangyayari sa reverse order. Una, lumalamig ang gas habang bumababa ang temperatura, at nagpapatuloy ito hanggang umabot ito mga punto ng paghalay- temperatura kung saan ito nagsisimula pagkatunaw, - at ito ay eksaktong katumbas ng temperatura ng pagsingaw (kumukulo) ng kaukulang likido. Sa panahon ng paghalay, habang ang mga puwersa ng magkaparehong atraksyon sa pagitan ng mga molekula ay nagsisimulang manguna sa enerhiya ng thermal motion, ang gas ay nagsisimulang maging likido - "condense." Sa kasong ito, ang tinatawag na tiyak init ng condensation - ito ay eksaktong katumbas ng nakatagong tiyak na init ng pagsingaw, na napag-usapan na. Iyon ay, kung gaano karaming enerhiya ang iyong ginugol sa pagsingaw ng isang tiyak na masa ng likido, eksaktong kaparehong dami ng enerhiya na ibibigay ng singaw sa anyo ng init kapag nag-condensing pabalik sa likido.

Ang katotohanan na ang dami ng init na inilabas sa panahon ng condensation ay napakataas ay isang madaling mapatunayan na katotohanan: itaas lamang ang iyong palad sa spout ng kumukulong takure. Bilang karagdagan sa init mula sa singaw mismo, ang iyong balat ay magdurusa din sa init na inilabas bilang resulta ng paghalay nito sa likidong tubig.

Habang lumalamig ang likido nagyeyelong mga punto(na ang temperatura ay katumbas ng temperatura ng pagkatunaw), ang proseso ng pagpapakawala ng thermal energy sa labas ay muling magsisimula nang hindi binabaan ang temperatura ng substance mismo. Ang prosesong ito ay tinatawag na pagkikristal, at naglalabas ito ng eksaktong kaparehong dami ng thermal energy gaya ng kinuha mula sa kapaligiran sa panahon ng pagkatunaw (ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang solidong bahagi patungo sa isang likido).

May isa pang uri ng phase transition - mula sa solid state ng isang substance nang direkta sa gaseous state (bypassing the liquid). Ang phase transformation na ito ay tinatawag pangingimbabaw, o pangingimbabaw. Ang pinakakaraniwang halimbawa: ang mamasa-masa na labahan ay nakatambay upang matuyo sa lamig. Ang tubig sa loob nito ay unang nag-crystallize sa yelo, at pagkatapos - sa ilalim ng impluwensya ng direktang sikat ng araw - ang mga mikroskopiko na kristal ng yelo ay sumingaw lamang, na lumalampas sa likidong bahagi. Ang isa pang halimbawa: sa mga konsyerto ng rock, ang "dry ice" (frozen carbon dioxide CO 2) ay ginagamit upang lumikha ng isang screen ng usok - ito ay direktang sumingaw sa hangin, na bumabalot sa mga gumaganap na musikero at lumalampas din sa likidong yugto. Alinsunod dito, kinakailangan enerhiya ng sublimation.