Температура мен қысымға байланысты кез келген зат әр түрлі агрегация күйлерін қабылдауға қабілетті. Әрбір осындай күй белгілі бір сапалық қасиеттермен сипатталады, олар берілген агрегаттық күйге қажетті температура мен қысым шегінде өзгеріссіз қалады.

КІМ тән қасиеттеріагрегаттық күйлерге, мысалы, қатты күйдегі дененің пішінін сақтау қабілеті немесе керісінше - сұйық дененің пішінін өзгерту мүмкіндігі жатады. Алайда, кейде заттың әр түрлі күйлерінің арасындағы шекаралар сұйық кристалдардағыдай немесе «аморфты денелер» деп аталады, олар қатты тәрізді серпімді және сұйықтық тәрізді сұйықтық болуы мүмкін.

Жиынтық күйлер арасындағы ауысу бос энергияның бөлінуімен, тығыздықтың өзгеруімен, энтропиямен немесе басқалармен жүруі мүмкін физикалық шамалар... Бір агрегаттық күйден екінші күйге ауысуды фазалық ауысу деп атайды, ал мұндай ауысулармен бірге жүретін құбылыстарды сыни құбылыстар деп атайды.

Белгілі жиынтық күйлердің тізімі

Табиғатта су үш күйде болады:

• қатты күй (қар, бұршақ, мұз);
• сұйық күй (су, тұман, шық пен жаңбыр);
• газ күйі (бу).

Олар бала кезінен мектепте судың әр түрлі агрегаттық күйлерін зерттейді: тұман, жаңбыр, бұршақ, қар, мұз және т. Мектепте жан -жақты зерттелетіні бар. Олар бізді күнделікті өмірде кездестіріп, өмірге әсер етеді. - бұл судың белгілі бір температура мен қысымдағы күйі, ол белгілі бір интервал шегінде сипатталады.

Су күйінің негізгі түсініктерін тұман мен бұлтты күйдің газдануға қатысы жоқ екенін түсіндіру қажет. Олар конденсация пайда болған кезде пайда болады. Бұл судың бірегей қасиеті, ол үш түрлі агрегация күйінде болуы мүмкін. Судың үш күйі планета үшін өте маңызды, олар гидрологиялық циклды құрайды, табиғатта су айналымының процесін қамтамасыз етеді. Мектепте булану және. Табиғаттың әр бұрышында су тіршілік көзі болып саналады. Төртінші мемлекет бар, маңыздылығы - Дерягинская суы (орысша нұсқасы) немесе оны әдетте осылай атайды. осы сәт- Нанотүтікше суы (американдық нұсқа).

Судың қатты күйі

Пішіні мен көлемі сақталған. Төмен температурада зат қатып қатты затқа айналады. Егер қысым жоғары болса, онда қату температурасы жоғары болуы қажет. Қатты зат кристалды және аморфты болады. Кристалда атомның орналасуы қатаң реттелген. Кристалл пішіндері табиғи және полиэдронға ұқсайды. Аморфты денеде нүктелер бейберекет орналасады және ауытқиды, оларда тек қысқа қашықтықтағы тәртіп сақталады.

Судың сұйық күйі

Сұйық күйде су өзінің көлемін сақтайды, бірақ пішіні сақталмайды. Бұл сұйықтық көлемнің бір бөлігін ғана алады, ол бүкіл беті бойынша ағып кете алады дегенді білдіреді. Мектептегі сұйық күйдің мәселелерін зерттей отырып, бұл қатты орта мен газ тәрізді орта арасындағы аралық күй екенін түсіну керек. Сұйықтар таза және қоспалық күйге бөлінеді. Кейбір қоспалар өмір үшін өте маңызды, мысалы қан немесе теңіз суын... Сұйықтар еріткіш ретінде қызмет ете алады.

Газ күйі

Пішіні мен көлемі сақталмайды. Басқаша айтқанда, мектепте зерттелетін газ тәрізді күй су буы деп аталады. Тәжірибелер будың көрінбейтінін, ауада еритінін және салыстырмалы ылғалдылықты көрсетеді. Ерігіштік температура мен қысымға байланысты. Қаныққан буал шық нүктесі шекті концентрацияның өлшемі болып табылады. Бу мен тұман - әр түрлі агрегация күйлері.

Төртінші агрегация күйі - плазма

Плазманы және қазіргі эксперименттерді зерттеу сәл кейінірек қарастырыла бастады. Плазма - толық немесе ішінара иондалған газ, ол жоғары температурада тепе -теңдік күйде пайда болады. Жер жағдайында, газ разряд... Плазма қасиеттері оның газ күйін анықтайды, тек мұның бәрінде электродинамика үлкен рөл атқарады. Агрегаттық күйлердің ішінде плазма Әлемде ең кең таралған. Жұлдыздар мен планетааралық кеңістікті зерттеу заттар плазмалық күйде екенін көрсетті.

Агрегаттық күйлер қалай өзгереді?

Бір күйден екінші күйге өту процесін өзгерту:

- сұйық - бу (булану және қайнату);

- бу - сұйық (конденсация);

- сұйық - мұз (кристалдану);

- мұз - сұйық (балқу);

- мұз - бу (сублимация);

- бу - мұз, аяздың пайда болуы (десублимация).

Су қызықты табиғи минерал деп аталды. Бұл сұрақтар күрделі және үнемі зерттеуді қажет етеді. Мектептегі жинақтау жағдайы жүргізілген эксперименттермен расталады, ал егер сұрақтар туындаса, эксперименттер сабақта айтылған материалды түсінуге мүмкіндік береді. Буланған кезде сұйықтық енеді, процесті нөлдік градустан бастауға болады. Температура көтерілген сайын ол жоғарылайды. Мұның қарқындылығын 100 градуста қайнату тәжірибелері растайды. Булану мәселелеріне көлдердің, өзендердің, тіпті құрлықтың бетінен булану арқылы жауап береді. Салқындаған кезде газдан сұйықтық пайда болған кезде кері түрлендіру процесі алынады. Бұл процесс ауадағы су буынан ұсақ бұлт тамшылары пайда болған кезде конденсация деп аталады.

Жарқын мысал сынап термометрі, онда сынап сұйық күйде, -39 градус температурада сынап қатты күйге айналады. Қатты дененің күйін өзгертуге болады, бірақ оған қосымша күш қажет болады, мысалы, шегені бүгу кезінде. Көбінесе мектеп оқушылары қатты денені қалай қалыптастыратыны туралы сұрақтар қояды. Бұл зауыттарда және арнайы жабдықта мамандандырылған шеберханаларда жасалады. Кез келген зат үш күйде болуы мүмкін, оның ішінде су, бұл физикалық жағдайға байланысты. Су бір күйден екінші күйге өткенде, молекулалық орналасуы мен қозғалысы өзгереді, молекуланың құрамы өзгермейді. Эксперименттік тапсырмалар осындай қызықты жағдайларды байқауға көмектеседі.

Кіріспе

1. Заттың агрегаттық күйі - газ

2. Заттың агрегаттық күйі - сұйық

3. Заттың агрегаттық күйі - қатты

4. Заттың төртінші жағдайы - плазма

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Өздеріңіз білетіндей, табиғаттағы көптеген заттар үш күйде болуы мүмкін: қатты, сұйық және газ тәрізді.

Қатты күйдегі зат бөлшектерінің өзара әсерлесуінің ең күшті көрінісі. Молекулалар арасындағы қашықтық шамамен өз өлшемдеріне тең. Бұл жеткілікті күшті өзара әрекеттесуге әкеледі, бұл іс жүзінде бөлшектердің қозғалуын мүмкін етпейді: олар белгілі бір тепе -теңдік күйі бойынша тербеледі. Олар пішіні мен көлемін сақтайды.

Сұйықтықтардың қасиеттері олардың құрылымымен де түсіндіріледі. Сұйықтардағы зат бөлшектері қатты денелерге қарағанда интенсивті түрде өзара әрекеттеседі, сондықтан олар орналасуын күрт өзгерте алады - сұйықтар пішінін сақтамайды - олар сұйық.

Газ - бұл бір -бірінен тәуелсіз барлық бағытта кездейсоқ қозғалатын молекулалардың жиынтығы. Газдардың өзіндік формасы жоқ, оларға берілген барлық көлемді алады және оңай сығылады.

Заттың тағы бір күйі бар - плазма.

Бұл жұмыстың мақсаты - заттың агрегаттық күйлерін қарастыру, олардың барлық артықшылықтары мен кемшіліктерін анықтау.

Ол үшін келесі агрегаттық күйлерді орындау және қарастыру қажет:

2. Сұйықтар

3. қатты заттар

3. Заттың физикалық жағдайы - қатты

Қатты,басқа агрегаттық күйлерден айырмашылығы бар материяның бірігуінің төрт күйінің бірі (сұйықтықтар, газдар, плазма) пішіннің тұрақтылығы мен тепе -теңдік позицияларының айналасында шағын тербелістерді орындайтын атомдардың жылулық қозғалысының сипаты. Т. -ның кристалды күйімен қатар, т.Аморфты күй бар, оның ішінде шыны тәрізді күй. Кристалдар атомдардың орналасуындағы ұзақ мерзімді тәртіппен сипатталады. Аморфты денелерде ұзақ қашықтықта орналасу жоқ.

Барлығы, менің ойымша, агрегацияның 3 негізгі күйін біледі: сұйық, қатты және газ тәрізді. Біз бұл күйлерді күн сайын және барлық жерде кездестіреміз. Көбінесе олар судың мысалын қолдана отырып қарастырылады. Судың сұйық күйі бізге жақсы таныс. Біз үнемі сұйық суды ішеміз, ол краннан ағып кетеді, ал біз өзіміз 70% сұйық суданбыз. Судың екінші жиынтық күйі - бұл қарапайым мұз, оны қыста көшеде көреміз. Газ күйінде суды күнделікті өмірде табу оңай. Газ күйінде су - бұл бәріміз білетіндей бу. Мұны, мысалы, біз шәйнекті қайнатып жатқанда көруге болады. Иә, 100 градус температурада су сұйық күйден газ тәрізді күйге ауысады.

Бұл біз үшін заттардың әдеттегі үш жиынтық күйі. Бірақ сіз олардың 4 -еуі бар екенін білесіз бе? Менің ойымша, әркім «плазма» деген сөзді кем дегенде бір рет естіген. Ал бүгін мен сізден плазма - заттың төртінші агрегация күйі туралы көбірек білгіңіз келеді.

Плазма - ішінара немесе толық иондалған газ, тығыздығы бірдей, оң және теріс зарядтар... Плазманы газдан алуға болады - күшті қыздыру арқылы заттардың 3 агрегаттық күйінен. Жалпы агрегаттық күй шын мәнінде температураға толық тәуелді. Бірінші агрегаттық күй - бұл дене қаттылығын сақтайтын ең төменгі температура, екінші агрегаттық күй - дене еріп сұйық бола бастаған температура, үшінші агрегаттық күй - бұл зат ең жоғары температура газға айналады. Әрбір дене, зат үшін бір агрегаттық күйден екінші күйге өту температурасы мүлде өзгеше, біреу үшін төмен, біреу үшін жоғары, бірақ әркім үшін бұл қатаң түрде осы реттілікте. Ал зат қандай температурада плазмаға айналады? Бұл төртінші күй болғандықтан, бұл оған өту температурасы әрбір алдыңғыға қарағанда жоғары екенін білдіреді. Және шынымен де солай. Газды иондау үшін өте жоғары температура қажет. Ең төмен температуралы және төмен иондалған (шамамен 1%) плазма 100 мың градусқа дейінгі температурамен сипатталады. Жердегі жағдайда мұндай плазманы найзағай түрінде байқауға болады. Найзағай арнасының температурасы 30 мың градустан асуы мүмкін, бұл күн бетінің температурасынан 6 есе жоғары. Айтпақшы, Күн мен барлық басқа жұлдыздар да плазма, көбінесе олар жоғары температуралы жұлдыздар. Ғылым Әлемдегі барлық заттардың 99% -ы плазма екенін дәлелдейді.

Төмен температуралы плазмадан айырмашылығы, жоғары температуралы плазма 100% дерлік ионизацияға және 100 миллион градусқа дейінгі температураға ие. Бұл шын мәнінде жұлдызды температура. Жерде мұндай плазма тек бір жағдайда ғана кездеседі - термоядролық синтездегі эксперименттер үшін. Басқарылатын реакция өте күрделі және энергияны қажет етеді, бірақ бақыланбайтын реакция өзін орасан зор күштің қаруы ретінде көрсетті - КСРО 1953 жылы 12 тамызда сынаған термоядролық бомба.

Плазма температурасы мен иондалу дәрежесі бойынша ғана емес, сонымен қатар тығыздығы мен квази-нейтралдылығы бойынша жіктеледі. Коллокация плазма тығыздығыәдетте білдіреді электронның тығыздығы, яғни көлем бірлігіне келетін бос электрондар саны. Сонымен, менің ойымша, бәрі түсінікті. Бірақ бәрі де квазинейтралдықтың не екенін біле бермейді. Плазмалық квазинейтралдық - оның құрамына кіретін оң иондар мен электрондардың тығыздығының іс жүзінде дәл теңдігінен тұратын маңызды қасиеттерінің бірі. Плазманың жақсы электр өткізгіштігінің арқасында оң және теріс зарядтардың бөлінуі үлкен Debye ұзындығында және плазмалық тербелістің үлкен кезеңдерінің уақыттарында мүмкін емес. Плазманың барлығы дерлік квазинейтралды. Квази-бейтарап емес плазманың мысалы-электронды сәуле. Алайда бейтарап емес плазмалардың тығыздығы өте төмен болуы керек, әйтпесе Кулонның итерілуіне байланысты олар тез ыдырайды.

Біз плазманың жердегі мысалдарын өте аз қарастырдық. Бірақ олардың көпшілігі бар. Адам плазманы өз игілігі үшін қолдануды үйренді. Төртінші агрегаттық күйдің арқасында біз газ разрядты шамдарды, плазмалық теледидарды, электр доғалы дәнекерлеуді және лазерді қолдана аламыз. Кәдімгі газ разрядты люминесцентті лампалар да плазма болып табылады. Біздің әлемде плазмалық шам бар. Ол негізінен ғылымда зерттеу үшін қолданылады, ал ең бастысы - плазманың кейбір күрделі құбылыстарын, оның ішінде филаментаны көру. Мұндай шамның фотосуретін төмендегі суретте көруге болады:

Тұрмыстық плазмалық қондырғылардан басқа, табиғи плазманы Жерде де жиі көруге болады. Біз оның мысалдарының бірі туралы айттық. Бұл найзағай. Бірақ найзағайдан басқа, плазмалық құбылыстарға aurora borealis, «Әулие Эльмо ​​оттары», Жер ионосферасы және, әрине, от жатады.

Назар аударыңыз, от пен найзағай және плазманың басқа көріністері, біз атаймыз. Плазмадан жарықтың осындай жарқын шығарылуының себебі неде? Плазмалық жарқыл электрондардың иондармен рекомбинациядан кейін жоғары энергиялы күйден төмен энергиялы күйге ауысуынан туындайды. Бұл процесс қозған газға сәйкес спектрі бар сәулеленуге әкеледі. Сондықтан плазма жарқырайды.

Сонымен қатар плазманың шығу тарихы туралы аздап айтқым келеді. Өйткені, бір кездері сүттің сұйық компоненті мен қанның түссіз компоненті сияқты заттар ғана плазма деп аталды. 1879 жылы бәрі өзгерді. Дәл сол жылы атақты ағылшын ғалымы Уильям Крукс газдардың электр өткізгіштігін зерттей отырып, плазма құбылысын ашты. Рас, заттың бұл күйі тек 1928 жылы плазма деп аталды. Ал мұны Ирвинг Лангмюр жасады.

Қорытындылай келе, мен айтқым келеді, мұндай қызықты және жұмбақ құбылыс допты найзағай, мен бұл сайтта бірнеше рет жазғанмын, бұл, әрине, плазмоидты, кәдімгі найзағай сияқты. Бұл жердегі плазмалық құбылыстардың ішіндегі ең ерекше плазмид. Допты найзағай туралы 400 -ге жуық әр түрлі теориялар бар, бірақ олардың ешқайсысы шынымен дұрыс деп танылған жоқ. Зертханалық жағдайда ұқсас, бірақ қысқа мерзімді құбылыстарды бірнеше адам алды әр түрлі жолдар, сондықтан допты найзағайдың табиғаты туралы мәселе ашық қалады.

Кәдімгі плазма, әрине, зертханаларда да жасалды. Бір кездері қиын болған, ал қазір мұндай эксперимент қиын емес. Плазма біздің үй арсеналының бір бөлігіне айналғандықтан, зертханаларда оған көптеген тәжірибелер жасалуда.

Нөлдік гравитациядағы плазмамен жүргізілген тәжірибелер плазма саласындағы қызықты жаңалық болды. Плазма вакуумда кристалданады екен. Бұл былай болады: зарядталған плазмалық бөлшектер бір -бірін ығыстыра бастайды, ал олардың көлемі шектеулі болған кезде олар бөлінген кеңістікті иеленеді. әр түрлі жақтар... Ол кристалдық торға ұқсайды. Бұл плазма бірінші агрегаттық күй мен үшінші күйдің арасындағы байланыстырушы буын екенін білдірмейді ме? Өйткені, ол газдың иондануының арқасында плазмаға айналады, ал вакуумда плазма қайтадан қатты затқа айналады. Бірақ бұл менің болжамым ғана.

Кеңістіктегі плазмалық кристалдар да ерекше құрылымға ие. Бұл құрылымды тек ғарышта, нағыз ғарыштық вакуумда байқауға және зерттеуге болады. Егер сіз Жерде вакуум жасап, плазманы орналастырсаңыз да, онда тартылыс күші іште пайда болған «суретті» қысады. Ғарышта плазмалық кристалдар жоғары қарай ұшып, біртүрлі пішіннің үш өлшемді үш өлшемді құрылымын құрайды. Орбиталық плазманы бақылау нәтижелерін жердегі ғалымдарға жібергеннен кейін, плазмадағы құйындылар біздің галактиканың құрылымын біртүрлі түрде қайталайтыны белгілі болды. Бұл болашақта плазманы зерттеу арқылы біздің галактиканың қалай туылғанын түсінуге болатынын білдіреді. Төмендегі фотосуреттер сол кристалданған плазманы көрсетеді.

Анықтама 1

Заттың агрегаттық күйлері(лат. «aggrego» «бекіту», «байланыстыру» дегенді білдіреді) - бұл бір заттың қатты, сұйық және газ тәрізді күйлері.

Бір күйден екінші күйге өту кезінде заттың энергиясының, энтропиясының, тығыздығының және басқа қасиеттерінің секіруге ұқсас өзгерісі байқалады.

Қатты және сұйық денелер

Қатты денелер- бұл пішіні мен көлемінің тұрақтылығымен ерекшеленетін денелер.

Қатты денелерде молекулааралық қашықтықтар шамалы, ал молекулалардың потенциалдық энергиясын кинетикалық энергиямен салыстыруға болады.

Қатты заттар 2 түрге бөлінеді:

1. Кристалды;
2. Аморфты.

Тек кристалды денелер ғана термодинамикалық тепе -теңдік күйде болады. Аморфты денелер - бұл құрылымы бойынша тепе -теңдікке ұқсамайтын, баяу кристалданатын сұйықтықтар. Кішкене баяу кристалдану процесі аморфты денеде жүреді, бұл зат біртіндеп кристалды фазаға айналады. Кристалл мен аморфты қатты дененің айырмашылығы, ең алдымен, оның қасиеттерінің анизотропиясында. Кристалдық дененің қасиеттері кеңістіктегі бағытқа байланысты анықталады. Әр түрлі процестер (мысалы, жылуөткізгіштік, электрөткізгіштік, жарық, дыбыс) қатты дененің әр түрлі бағыттарында таралады. Бірақ аморфты денелер (мысалы, шыны, шайырлар, пластмассалар) изотропты, сұйықтық сияқты. Аморфты денелер мен сұйықтықтардың айырмашылығы олардың тек сұйық болуына байланысты, оларда статикалық ығысу деформациялары болмайды.

Кристалл денелерде дұрыс молекулалық құрылымы... Бұл кристалдың анизотропты қасиеттерге ие болуының арқасында. Кристалл атомдарының дұрыс орналасуы кристалдық тор деп аталады. Әр түрлі бағытта тордағы атомдардың орналасуы әр түрлі, бұл анизотропияға әкеледі. Кристалдық тордағы атомдар (иондар немесе бүтін молекулалар) кристалдық тордың түйіндері болып саналатын ортаңғы орындардың жанында кездейсоқ тербеліс қозғалысын орындайды. Температура неғұрлым жоғары болса, діріл энергиясы соғұрлым жоғары болады, демек орташа діріл амплитудасы. Кристаллдың мөлшері тербеліс амплитудасына байланысты анықталады. Тербеліс амплитудасының артуы дене көлемінің ұлғаюына әкеледі. Бұл қатты денелердің жылулық кеңеюін түсіндіреді.

Анықтама 3

Сұйық денелер- бұл белгілі бір көлемге ие, бірақ серпімді пішіні жоқ денелер.

Сұйық күйдегі зат молекулааралық күшті әсерлесумен және төмен сығылуымен сипатталады. Сұйық қатты зат пен газ арасында аралық болады. Сұйықтар, газдар сияқты, изотоптық қасиетке ие. Сонымен қатар, сұйықтық ағымдылық қасиетіне ие. Онда, газдардағыдай, денелердің жанама кернеуі (ығысу кернеуі) болмайды. Сұйықтар ауыр, яғни олардың меншікті салмағын салыстыруға болады нақты салмақтарқатты заттар. Кристалдану температурасының жанында олардың жылу сыйымдылығы және басқа да жылу қасиеттері қатты денелердің сәйкес қасиеттеріне жақын. Сұйықтықтарда атомдардың дұрыс орналасуы белгілі бір дәрежеде байқалады, бірақ тек шағын аудандарда. Мұнда атомдар квазикристалды жасушаның түйіндерінің айналасында да тербеледі, алайда қатты дененің атомдарынан айырмашылығы, олар мезгіл -мезгіл бір сайттан екіншісіне секіреді. Нәтижесінде атомдардың қозғалысы өте күрделі болады: вибрациялық, бірақ сонымен бірге тербелістер орталығы кеңістікте қозғалады.

Газ- бұл заттың жағдайы, онда молекулалар арасындағы қашықтық өте үлкен.

Төмен қысымда молекулалар арасындағы өзара әрекеттесу күштерін елемеуге болады. Газ бөлшектері газға берілген барлық көлемді толтырады. Газдар өте қызып кеткен немесе қанықпаған булар болып саналады. Газдың ерекше түрі - плазма (оң және теріс зарядтардың тығыздығы шамамен бірдей болатын ішінара немесе толық иондалған газ). Яғни, плазма - бұл үлкен қашықтықта электрлік күштердің көмегімен бір -бірімен әрекеттесетін, бірақ бөлшектердің жақын және алыс орналасуы жоқ зарядталған бөлшектер газы.

Өздеріңіз білетіндей, заттар бір агрегаттық күйден екіншісіне ауысуға қабілетті.

Анықтама 5

БулануСұйық немесе қатты зат бетінен молекулалары ұшатын заттың агрегаттық күйін өзгерту процесі, кинетикалық энергияол молекулалардың өзара әсерлесуінің потенциалдық энергиясын түрлендіреді.

Булану - фазалық ауысу. Буланған кезде сұйықтықтың немесе қатты заттың бір бөлігі буға айналады.

Анықтама 6

Сұйықтықпен динамикалық тепе -теңдікте болатын газ күйіндегі затты қаныққан деп атайды паром... Бұл жағдайда дененің ішкі энергиясының өзгеруі тең:

∆ U = ± m r (1),

мұндағы m - дене массасы, r - меншікті жылубулану (D сұйықтық / г дейін).

Анықтама 7

Конденсациябуланудың кері процесі болып табылады.

Ішкі энергияның өзгеруі (1) формуласы бойынша есептеледі.

Анықтама 8

Балқу-Дан субстанцияға айналу процесі қатты күйсұйықтыққа айналады, заттың агрегация күйін өзгерту процесі.

Затты қыздырғанда оның ішкі энергиясы өседі, сондықтан молекулалардың жылу қозғалысының жылдамдығы артады. Зат балқу температурасына жеткенде қатты заттың кристалдық торы бұзылады. Бөлшектер арасындағы байланыстар да бұзылады, ал бөлшектер арасындағы өзара әсерлесу энергиясы артады. Денеге берілетін жылу берілген дененің ішкі энергиясын жоғарылатуға жұмсалады, ал энергияның бір бөлігі еріген кезде дененің көлемін өзгерту бойынша жұмысты орындауға жұмсалады. Көптеген кристалды денелерде балқу кезінде көлемі ұлғаяды, бірақ ерекше жағдайлар бар (мысалы, мұз, шойын). Аморфты денелердің белгілі бір балқу температурасы болмайды. Балқу - бұл балқу температурасында жылу сыйымдылығының күрт өзгеруімен сипатталатын фазалық ауысу. Балқу температурасы затқа байланысты және процесс кезінде өзгеріссіз қалады. Сонда дененің ішкі энергиясының өзгерісі тең:

∆ U = ± m λ (2),

мұндағы λ - меншікті балқу жылуы (D сұйық / кг г).

Анықтама 9

Кристаллизациябалқудың кері процесі болып табылады.

Ішкі энергияның өзгеруі (2) формуласы бойынша есептеледі.

Жылыту немесе салқындату кезінде жүйенің әрбір денесінің ішкі энергиясының өзгеруі мына формуламен есептеледі.

∆ U = m c ∆ T (3),

мұнда c - заттың меншікті жылу сыйымдылығы, D l k g K, △ T - дене температурасының өзгеруі.

Анықтама 10

Заттардың бір агрегаттық күйден екіншісіне айналуын қарастырғанда, онсыз болмайды теңдеулер жылу балансы : жылу оқшауланған жүйеде бөлінетін жылудың жалпы мөлшері осы жүйеде жұтылатын жылу мөлшеріне (жалпы) тең.

Q 1 + Q 2 + Q 3 +. ... ... + Q n = Q «1 + Q» 2 + Q «3 + ... + Q» k.

Шын мәнінде, жылу балансының теңдеуі жылу оқшауланған жүйелердегі жылу беру процестері үшін энергияның сақталу заңы болып табылады.

Мысал 1

Оқшауланған ыдыста t i = 0 ° C температурасы бар су мен мұз бар. Су массасы m υ мен m i сәйкесінше 0,5 кг және 60 г тең.Массасы m p = 10 г су буы t p = 100 ° C температурада суға енгізіледі. Ыстық тепе -теңдік орнағаннан кейін ыдыстағы судың температурасы қандай болады? Бұл жағдайда ыдыстың жылу сыйымдылығын ескерудің қажеті жоқ.

Сурет 1

Шешім

Жүйеде қандай процестер жүретінін, заттың қандай агрегаттық күйлерін байқағанымызды және не алғанымызды анықтайық.

Су буы конденсацияланады, жылу береді.

Жылу энергиясы мұзды ерітуге және, мүмкін, мұзда бар және алынған суды жылытуға жұмсалады.

Ең алдымен, бар бу массасының конденсациясы кезінде қанша жылу бөлінетінін тексерейік:

Q p = - r m p; Q p = 2, 26 · 10 6 · 10 - 2 = 2, 26 · 10 4 (D g),

осы жерден анықтамалық материалдарбізде r = 2, 26 · 10 6 Дж - г - меншікті булану жылуы (конденсация үшін де қолданылады).

Мұзды еріту үшін келесі жылу мөлшері қажет:

Q i = λ m i Q i = 6 10 - 2 3, 3 10 5 ≈ 2 10 4 (D g),

мұнда анықтамалық материалдардан бізде λ = 3, 3 · 10 5 J l k g - мұздың еруінің меншікті жылуы бар.

Көрсетілгендей, бу қажет болғаннан гөрі көбірек жылу бөледі, тек мұзды еріту үшін, яғни біз жылу балансының теңдеуін былай жазамыз:

r m p + c m p (T p - T) = λ m i + c (m υ + m i) (T - T i).

Жылу массасы m p будың конденсациясы және будан түзілген суды T p температурадан қажетті Т -ға дейін салқындату кезінде бөлінеді. Жылу массасы m i мұздың еруі және массасы m υ + m i судың температурасы T i -ден Т -ге дейін сіңеді. Біз T p - T айырмасы үшін T - T i = ∆ T деп белгілейміз:

T p - T = T p - T i - ∆ T = 100 - ∆ Т.

Жылу балансының теңдеуі келесідей болады:

r m p + c m p (100 - ∆ T) = λ m i + c (m υ + m i) ∆ T; c (m υ + m i + m p) ∆ T = r m p + c m p 100 - λ m i; ∆ T = r m p + c m p 100 - λ m i c m υ + m i + m p.

Судың жылу сыйымдылығы кестелік екенін ескере отырып есептеулер жүргізейік

c = 4.2 10 3 J l k g K, T p = tp + 273 = 373 K, T i = ti + 273 = 273 K: ∆ T = 2, 26 10 6 10 - 2 + 4, 2 · 10 3 · 10 - 2 · 10 2 - 6 · 10 - 2 · 3, 3 · 10 5 4, 2 · 10 3 · 5, 7 · 10 - 1 ≈ 3 (K),

онда Т = 273 + 3 = 276 К.

Жауап:Ыстық тепе -теңдік орнатылғаннан кейін ыдыстағы судың температурасы 276 К -қа тең болады.

Мысал 2

2 -суретте заттың кристалды күйден сұйық күйге өтуіне сәйкес келетін изотерманың қимасы көрсетілген. P, T диаграммасындағы бұл сайтқа не сәйкес келеді?

Сурет салу 2

Жауап: P, V диаграммасында p, T диаграммасында көлденең сызықпен кескінделген күйлердің барлық жиынтығы, T диаграммасы p және T мәндерін анықтайтын бір нүктемен көрсетіледі, онда бірінен трансформация жүреді. екіншісіне бірігу жағдайы.

Егер сіз мәтіннен қате байқасаңыз, оны таңдап, Ctrl + Enter пернелер тіркесімін басыңыз