Hva oppstår mellom en fast, flytende og gass når Matter overganger?
Alle stoffer går gjennom faseoverganger med stigende temperaturer. Som de varme opp, de fleste materialer starter som faste stoffer og smelte inn væsker. Med mer varme, koke de inn gasser. Dette skjer fordi energien av varme vibrasjoner i molekylene overvinner de krefter som holder dem sammen. I et fast stoff, krefter mellom molekyler holde dem i stive strukturer. Disse krefter svekkes sterkt i væsker og gasser, slik at en substans til å flyte og fordampe.
Phase Transition
Forskere kaller faste stoffer, væsker og gasser faser i et stoff. Når det smelter, fryser, byller eller kondenserer, den gjennomgår en fase overgang. Selv om mange stoffer har lignende fase overgangs atferd, har hver et unikt sett av temperaturer og trykk som bestemmer på hvilket punkt det smelter eller koker. For eksempel, ble karbondioksidgass fryser direkte inn i tørris ved minus 109 grader Fahrenheit ved normalt trykk. Den har en flytende fase bare ved høye trykk.
Varme og temperatur
Som du varme opp en solid, stiger temperaturen jevnt. Hver grad av temperaturstigning tar omtrent samme mengde varmeenergi. Når den når sitt smeltepunkt, men er fortsatt temperaturen jevn inntil alt av stoffet smelter. Molekylene ta ekstra energi, kalt smeltevarme, å kondensere. All den energi på dette tidspunkt går til å gjøre stoffet en væske. Det samme skjer for kokende væsker. De krever energi, kalt fordampningsvarme, for å gjøre overgangen til gass. Når alle substansen gjør overgangen, hever mer energi temperaturen igjen.
Smelte
Krefter mellom molekyler, inkludert London spredning kraft og hydrogenbinding, form krystaller og andre faste former når temperaturen er lav nok. Styrken av de krefter som bestemmer smeltetemperatur. Stoffer med meget svake krefter som smelter ved lave temperaturer; sterke krefter som krever høye temperaturer. Hvis du bruker nok varmeenergi, til slutt alle stoffer smelter eller koke.
koke~~POS=TRUNC
De samme mekanismene som styrer smelter gjelder for koking. Molekylene i en væske har svake krefter som holder dem sammen. Varmen fører dem til å vibrere sterkt og fly bort fra resten. I en kokende væske, vil noen molekyler har relativt lave energier, de fleste har en midlere rekkevidde av energier og et fåtall har energier som er høye nok til å unnslippe det flytende helt. Med mer varme, flere molekyler rømme. I gassfase, er det ikke noen molekyler bundet til hverandre noe mer.