Кристаллизация (затвердевание) вещества
Г. гр.1ТПС-7-21
Дисциплина «Физика»
Преподаватель Бойченко Т.Е.
Занятие № 21
Тема :
Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Преобразование энергии в фазовых переходах. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха Цель: обучить студентов, давая им систему теоретических знаний, а также практических умений и навыков;
развивать мыслительные способности, их устную и письменную речь, память, воображение, навыки самоорганизации;
содействовать воспитанию нравственных или эстетических убеждений, чувств, волевых и социально-значимых качеств
Вещества могут находиться в трёх основных агрегатных состояниях: твёрдом, жидком, газообразном. Силы взаимодействия между частицами (атомами, ионами или молекулами), образующими вещество, обусловливают характерные свойства веществ в разных агрегатных состояниях.
Для твёрдых веществ характерно сильное притяжение между образующими их частицами, вследствие чего они сохраняют объём и форму (несжимаемы). Частицы в твёрдых веществах практически неподвижны и находятся на малом расстоянии друг от друга. Твёрдые вещества могут быть в кристаллическом и аморфном состоянии. Для аморфных веществ, например стекла или смолы, характерно неупорядоченное расположение частиц, отсутствие определённой температуры плавления. Аморфные вещества при нагревании размягчаются и плавятся в некотором температурном интервале. Для кристаллических веществ характерная высокая упорядоченность внутренней структуры. Кристаллические вещества, в отличие от аморфных, имеют строго определённую температуру плавления.
|
|
|
Для жидкостей характерно умеренное взаимодействие между образующими их частицами. Силы притяжения между частицами меньше, чем в твёрдых веществах, поэтому структура жидкостей неупорядоченная, вследствие чего жидкости не имеют собственной формы, но, в отличие от газов, обладают собственным объёмом. Жидкости текучи, практически не сжимаются (сохраняют объём).
Для газов характерно слабое взаимодействие между молекулами. Расстояние между молекулами газа в несколько десятков раз больше размеров молекул. Молекулы газов находятся в постоянном хаотичном движении. Всё это обусловливает способность газов легко сжиматься и расширяться. Газы не имеют собственной формы и собственного объёма, их объём определяется объёмом сосуда, в который они помещены.
Агрегатные состояния веществ
| Свойство | Твёрдое вещество | Жидкость | Газ |
| Притяжение между частицами | Сильное (имеет форму и объём) | Умеренное (имеет объём, принимает форму сосуда, в котором находится) | Слабое (не имеет собственных формы и объёма) |
| Подвижность частиц | Практически отсутствует | Средняя | Высокая |
| Расстояние между частицами | Малое | Малое | Большое |
| Упорядоченность внутренней структуры | Высокая (у веществ с кристаллической структурой)
| Невысокая
| Отсутствует
|
Агрегатное состояние любого вещества зависит в первую очередь от температуры и давления. При низком давлении и высокой температуре вещество может перейти в газообразное состояние, а при повышении давления и понижении температуры — в жидкое. Дальнейшее понижение температуры способствует переходу вещества из жидкого состояния в твёрдое. Таким образом, изменение температуры и давления обусловливает фазовые переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое.
|
|
|
Плавление вещества
переход вещества из твёрдого состояния в жидкое.
Плавление всегда сопровождается поглощением энергии, т. е. к веществу необходимо подводить теплоту. Внутренняя энергия вещества при этом увеличивается. Плавление чистых кристаллических веществ происходит только при определённой температуре, которая называется температурой плавления. Каждое чистое вещество имеет свою температуру плавления. Например, температура плавления льда составляет , свинца , железа . В процессе плавления температура вещества не изменяется до тех пор, пока всё вещество не расплавится.
Давление мало влияет на температуру плавления, так как при плавлении объём вещества изменяется незначительно. Температура плавления относится к важнейшим физическим свойствам вещества.
При охлаждении жидкого вещества происходит его переход в твёрдое состояние.
|
|
|
Кристаллизация (затвердевание) вещества
переход вещества из жидкого состояния в твёрдое.
Кристаллизация — процесс, обратный плавлению. Кристаллизация всегда сопровождается выделением энергии, при этом внутренняя энергия вещества уменьшается. Кристаллизация чистого вещества происходит при определённой температуре, совпадающей с температурой плавления.
В процессе кристаллизации температура вещества не изменяется до тех пор, пока всё вещество не перейдёт в твёрдое состояние.
Парообразование
переход вещества из жидкого состояния в газообразное.
Парообразование всегда сопровождается поглощением энергии, при этом внутренняя энергия вещества увеличивается.
Различают два вида парообразования: испарение и кипение.
|
|
|
Испарение
парообразование с поверхности жидкости, происходящее при любой температуре.
Скорость испарения зависит от:
· природы жидкости;
· температуры;
· площади поверхности;
· наличия или отсутствия движения воздуха (ветра) над поверхностью испаряемой жидкости.
Кипение
парообразование по всему объёму жидкости, которое происходит только при определённой температуре, называемой температурой кипения.
Каждое чистое вещество имеет свою определённую температуру кипения. Например, у воды температура кипения составляет , у этилового спирта , у кислорода . В процессе кипения температура вещества не изменяется до тех пор, пока всё вещество не перейдёт в газообразное состояние.
На температуру кипения, в отличие от температуры плавления, влияет давление: с ростом давления температура кипения увеличивается. Температура кипения при атмосферном давлении является одной из основных физико-химических характеристик чистого вещества.
При охлаждении газа происходит его переход в жидкое состояние — конденсация.
Конденсация вещества
переход вещества из газообразного состояния в жидкое.
Конденсация — процесс, обратный парообразованию. Конденсация всегда сопровождается выделением энергии, при этом внутренняя энергия вещества уменьшается. Конденсация чистого вещества происходит при определённой температуре, совпадающей с температурой кипения.
В процессе конденсации температура вещества не изменяется до тех пор, пока всё вещество не перейдёт из газообразного состояния в жидкое.
Вещества могут также переходить из твёрдого состоянии в газообразное, минуя жидкое. Такой процесс называется сублимацией или возгонкой, а обратный процесс — десублимацией.
Сублимация
переход вещества из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкое.
Например, чёрные кристаллы иода превращаются (сублимируют) в фиолетовые пары иода. Аналогично может испаряться лёд, на чём основана сушка белья на морозе. При температуре легко возгоняется «сухой лёд» — твёрдый углекислый газ, который используется для охлаждения пищевых продуктов, например мороженого. С помощью метода сублимационной сушки при пониженном давлении получают некоторые продукты питания, например растворимый кофе.
Коротко о главном
Вещества могут находиться в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком, газообразном. Переход из одного агрегатного состояния в другое происходит при изменении температуры и давления.
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите вещество, которое существует в природе одновременно в трёх агрегатных состояниях.
2. Изменяются ли свойства вещества при его переходе из одного агрегатного состояния в другое? Поясните свой ответ на примере воды.
3. Как вы считаете, является ли водный раствор сахара его жидким агрегатным состоянием? Поясните свой ответ.
Домашнее задание:
1. Записать в конспект дату и тему занятия.
2. Внимательно изучить лекцию
3. В конспекте ответить на вопросы и прислать преподавателю.
4.При возникновении вопросов связаться с преподавателем
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!