اثر گرما بر حالت مواد
مواد در دمای معمولی به سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارند. با تغییرات دما حالت مواد تغییر می كند شما شاهد بسیاری از این تغییر حالت ها در محیط اطراف خود هستید.
ذوب یعنی تبدیل جامد به مایع بر اثر گرما و یا
از آنجا كه برای انجام این تغییر حالت گرما جذب می شود به آن گرماگیر گفته می شود.
نقطه ذوب:
به دمایی گفته می شود كه در آن دما جامد به مایع تبدیل می شود.
مثلاً یخ در دمای صفر درجه به مایع تبدیل می شود پس نقطه ذوب آن صفر درجه سانتی گراد است
سؤال : ذوب شدن آهن چه تفاوتی با ذوب شدن شیشه دارد؟
انجماد:
اگر مایعی به اندازه كافی سرد شود جنبش و فاصله مولكول ها كم و ربایش مولكول ها افزایش می یابد تا جایی كه مولكول ها دیگر نمی توانند آزادانه حركت كنند در این صورت مایع به جامد تبدیل می شود به این تغییر حالت انجماد می گویند.
انجماد یعنی تبدیل مایع به جامد
از آنجا كه این تغییر حالت با از دست دادن گرما همراه است آن را گرماده می گویند.
در موادی كه نقطه ذوب معین دارند همواره
مثلاً اگر نقطه ذوب آهن 1535درجه باشد نقطه انجماد آن هم 1535درجه خواهد بود.
اثر ناخالصی بر نقطه ذوب و انجماد
حتماً دیده اید كه در زمستان بر سطح خیابان های یخ زده نمك می پاشند.
و یا مخلوطی از آب و الكل به عنوان ضد یخ در رادیاتور اتومبیل می ریزند.
علت هر دو مورد بالا این است كه:
خشك شدن لباس، چروكیده شدن برگ درختان در گرما نمونه هایی از تبخیر هستند.
جوشیدن:
هرچه مایع گرمتر شود سریعتر تبخیر می شود. اگر گرم كردن مایع ادامه یابد مایع شروع به جوشیدن می كند در هنگام جوشیدن در همه قسمت های مایع حباب هایی از بخار تشكیل می شود.
توجه داشته باشید كه:
- ناخالصی نقطه جوش را بالا می برد. یكی از مزایای ضدیخ در رادیاتور هم همین است.
- در یك ظرف روباز دمای مایع از نقطه جوش بالاتر نمی رود بنابراین برای زودتر پخته شدن غذا شعله چراغ را زیاد نكنید.
- نقطه جوش به فشار هوا بستگی دارد(در مناطق كوهستانی نقطه جوش پایین تر است)
انجام دهید:
- اندكی آب درون یك سرنگ وارد كنید اكنون دهانه سرنگ را با انگشت محكم بگیرید و پیستون آن را به عقب بكشید اگر كار را درست انجام دهید خواهید دید كه آب درون سرنگ خواهد جوشید.
- ظرف شیشه ای نشكن (پیركس) مانند ارلن را تا كمتر از نیمه آب كرده روی شعله حرارت دهید تا آب درون آن به جوش آید اكنون شعله را خاموش و دهانه ظرف را به چوب پنبه محكم ببندید اگر ارلن را زیر آب سرد بگیرید. و یا به بدنه آن یخ بمالید آب درون ارلن دوباره شروع به جوشیدن خواهد كرد و این درحالی است كه دمای آب ارلن خیلی پایین تر از نقطه جوش است و جوشیدن آب در هر دو مورد به خاطر كاهش فشار هوا است.
تذكر: هرگز برای انجام این آزمایش از بطری های شیشه ای معمولی استفاده نكنید.
میعان :
اگر بخار یا گاز به اندازه كافی سرد شود مولكول ها تا حدی به هم نزدیك می شوند كه بخار به مایع تبدیل می شود این تغییر حالت میعان نام دارد.
به بیان دیگر :میعان یعنی مایع شدن و یا تبدیل بخار یا گاز به مایع
تشكیل شبنم، مه، تشكیل ابر و بارش ، تشكیل قطرات آب برروی شیشه ای پنجره در زمستان نمونه هایی از عمل میعان هستند.
میعان هم مانند انجماد با از دست دادن گرما همراه است بنابراین گرماده محسوب می شود.
بدنیست بدانید كه:
اگر بخار آب موجود در هوا از حد معمول بیشتر باشد چنین هوایی را شرجی یا سیرشده یا اشباع می نامند.
هوای شرجی گرمتر از حد معمول به نظر می رسد زیرا عرقی كه بر سطح بدن تشكیل می شود به سرعت تبخیر نمی شود تا بدن خنك شود. سواحل شمالی و جنوبی ایران چنین هوایی دارند.
بدون شرح
به تبدیل مستقیم جامد به گاز تصعید می گویند.
بلورهای ید، كافور و قرص های نفتالین اگر در ظروف روباز قرار گیرند بدون آنكه مایع شوند مستقیما به گاز تبدیل می شوند(ناپدید می شوند) این تغییر حالت ها نمونه هایی از عمل تصعید هستند.
یخ خشك یا كربن دی اكسید جامد هم كه از سرد و متراكم كردن گاز كربن دی اكسید حاصل می شود به سرعت به گاز تبدیل می شود(تصعید) از این ماده برای سرد كردن مواد و در صحنه های تئاتر برای تشكیل محیط مه آلود استفاده می شود.
چگالش:
عكس عمل تصعید است یعنی تبدیل گاز به جامد
تشكیل برفك یخچال و تشكیل برف در آسمان نمونه هایی از عمل چگالش هستند.
برفك یخچال هنگامی تشكیل می شود كه بخار آب حاصل از مواد غذایی و میوه ها و سبزیجات درون یخچال به اطراف جایخی كه دمای آن كمتر از نقطه انجماد آب است برخورد كنند.
تغییر حالت ها را به طور خلاصه در نمودار زیر ببینید.
پایگاه المپیاد علوم
مرکز یادگیری سایت تبیان - گردآوری و تنظیم: نوربخش
