Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Stavy hmoty
- Fázové zmeny medzi záležitosťami
- Náhle zmeny teploty a stavy fázy
- Vplyv teploty na fázu
Látka môže existovať v pevnom, kvapalnom alebo plynnom stave a stav, v ktorom sa látka nachádza, môže byť do značnej miery určený jej teplotou. Keď sa prekročí určitý prah teploty jedinečný pre každú látku vo vesmíre, výsledkom bude zmena fázy, ktorá zmení stav hmoty. V podmienkach konštantnej tlakovej teploty je primárnym determinantom fázy látok. Rozdiel teplôt a fáz rôznych druhov látok umožňuje prevádzku tepelných motorov a chladničiek.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Teplota má priamy vplyv na to, či látka existuje ako tuhá látka, kvapalina alebo plyn. Spravidla sa pri zvyšovaní teploty tuhé látky premieňajú na kvapaliny a kvapaliny na plyny; jej redukciou sa plyny premenia na kvapaliny a kvapaliny na pevné látky.
Stavy hmoty
Pri nízkych teplotách molekulárny pohyb klesá a látky majú menšiu vnútornú energiu. Atómy sa budú voči sebe usadiť v nízkoenergetických stavoch a pohybujú sa veľmi málo, čo je charakteristické pre tuhé látky. Keď teploty stúpajú, na súčasti pevnej látky sa privádza ďalšia tepelná energia, ktorá spôsobuje ďalší molekulárny pohyb. Molekuly sa začínajú tlačiť proti sebe a celkový objem látky sa zvyšuje. V tomto momente sa látka dostala do tekutého stavu. Plynný stav existuje, keď molekuly absorbujú toľko tepelnej energie v dôsledku zvýšených teplôt, že sa môžu voľne pohybovať okolo seba pri vysokých rýchlostiach.
Fázové zmeny medzi záležitosťami
Bod, v ktorom hmota podrobená určitej teplote za podmienok konštantného tlaku začína meniť svoju fázu, sa nazýva prahová hodnota fázovej zmeny. Pri tejto teplote zmení každý kúsok látky vystavenej teplu svoj stav. V bode topenia nastane posun z tuhej látky na kvapalinu a pri teplote varu sa uskutoční prechod z kvapaliny na plyn. Naopak, okamih zmeny z plynu na kvapalinu je kondenzačný bod a prechod z kvapaliny na pevnú látku sa uskutočňuje v bode mrazu.
Náhle zmeny teploty a stavy fázy
Látka môže prejsť fázovou zmenou z pevnej látky na plyn alebo z plynu na pevnú látku, ak sa teplota, ktorej je vystavená, veľmi rýchlo zmení. Ak sa teplota okolo tuhej látky zvýši veľmi rýchlo, môže sublimovať alebo zmeniť fázu z tuhej látky na plyn bez toho, aby existovala ako kvapalina. V opačnom smere sa plyn, ktorý je náhle podchladený, môže úplne usadiť.
Vplyv teploty na fázu
Ak je tlak konštantný, stav látky bude úplne závisieť od teploty, ktorej je vystavená. Z tohto dôvodu sa ľad topí, ak je vybratý z mrazničky a voda vrie z hrnca, ak je príliš dlho príliš vysoká. Teplota je iba meranie množstva tepelnej energie prítomnej v okolí. Ak je látka umiestnená v prostredí s odlišnou teplotou, medzi látkou a okolím sa vymieňa teplo, čo vedie k dosiahnutiu rovnovážnej teploty. Keď je teda kocka ľadu vystavená teplu, jej molekuly vody absorbujú tepelnú energiu z okolitej atmosféry a začnú sa energeticky pohybovať, čím sa vodný ľad topí na tekutú vodu.