Co dzieje się z cząsteczkami substancji, gdy substancja
czy jest w różnych stanach skupienia?
jaka jest prędkość cząsteczek substancji?
jaka jest odległość między cząsteczkami?
jaki jest względny układ cząsteczek?
gaz
płyn
twardy
ciało
Przejście substancji ze stanu stałego w ciekły
zwane topnieniem
Ciało otrzymuje energię
Substancje?
ich
Lokalizacja?
Kiedy ciało zacznie się topić?
kiedy się topi?
kiedy się topi?
Przejście substancji ze stanu ciekłego do stałego
zwana krystalizacją
ciecz uwalnia energię
Jak zmienia się energia wewnętrzna?
Substancje?
Lokalizacja?
Kiedy ciało zacznie się krystalizować?
Czy cząsteczki substancji ulegają zmianie?
podczas krystalizacji?
Jak zmienia się temperatura substancji?
podczas krystalizacji?
Wielkość fizyczna pokazująca ilość ciepła
konieczne do przekształcenia 1 kg pobranej substancji krystalicznej
w temperaturze topnienia w ciecz o tej samej temperaturze
ciepło właściwe topnienia
Jednostka miary:
J
kg
Wskazany przez:
, t C
3t
2t
1t
Absorpcja Q
Wybór P
m
Q
topienie
m
Q
hartowanie
ogrzewanie
t topienie = t krzepnięcie
O
X
l
A
I
D
, min
mi
N
I
mi
„Czytanie wykresu”
Która część wykresu odpowiada wzrostowi energii wewnętrznej
Które części wykresu odpowiadają wzrostowi temperatury
Opisz stan początkowy
Jakie przemiany zachodzą w substancji?
Substancje? zmniejszenie?
Substancje? zmniejszenie?
Substancje
1
3
2
4
„Czytanie wykresu”
W którym momencie rozpoczął się proces topienia substancji?
W jakim momencie substancja wykrystalizowała?
Jaka jest temperatura topnienia substancji? krystalizacja?
Ile czasu zajęło: ogrzewanie ciała stałego;
topienie substancji;
chłodzenie cieczą?
Sprawdź się!
1. Kiedy ciało się topi...
a) ciepło może być zarówno pochłaniane, jak i uwalniane.
b) ciepło nie jest pochłaniane ani uwalniane.
c) ciepło jest pochłaniane.
d) wydziela się ciepło.
2. Kiedy ciecz krystalizuje...
a) temperatura może rosnąć lub spadać.
b) temperatura się nie zmienia.
c) temperatura spada.
d) wzrasta temperatura.
3. Kiedy ciało krystaliczne topi się...
a) temperatura spada.
b) temperatura może rosnąć lub spadać.
c) temperatura się nie zmienia.
d) wzrasta temperatura.
4. Podczas zbiorczych przemian substancji liczba cząsteczek substancji...
a) nie zmienia się.
b) może zarówno rosnąć, jak i maleć.
c) maleje.
d) wzrasta.
Odpowiedź: 1c 2b 3c 4a
Przejście substancji ze stanu ciekłego do
gaz nazywa się parowaniem
Jak zmienia się energia wewnętrzna?
substancji podczas waporyzacji?
Jak zmienia się energia cząsteczek i
ich lokalizacja?
Czy cząsteczki substancji ulegają zmianie?
podczas wytwarzania pary?
Jak zmienia się temperatura?
substancji podczas waporyzacji?
Przejście substancji ze stanu gazowego do stanu ciekłego
zwana kondensacją
Jak zmienia się energia wewnętrzna?
substancji podczas kondensacji?
Jak zmienia się energia cząsteczek i
ich lokalizacja?
Czy cząsteczki substancji ulegają zmianie?
podczas kondensacji?
Parowanie – parowanie,
pochodzące z powierzchni cieczy
1. Jakie cząsteczki opuszczają ciecz
przez odparowanie?
2. Jak zmienia się energia wewnętrzna
ciecz podczas parowania?
3. W jakiej temperaturze może
czy następuje parowanie?
4. Jak zmienia się masa cieczy, kiedy
odparowanie?
Wyjaśnij dlaczego:
Czy woda ze spodka wyparowała szybciej?
Czy równowaga wagi została zakłócona?
po kilku dniach poziom jest inny
płyny stały się inne.
Wyjaśnić
Jak nastąpi parowanie, jeśli
Czy wiatr będzie wiał nad cieczą?
Dlaczego woda paruje szybciej z talerza niż z miski?
wrzenie
1. Co tworzy się na ściankach słoika, jeśli tak
Jak długo stał z wodą?
2. Co jest w tych bąbelkach?
3. Jednocześnie bąbelki powierzchniowe
jest powierzchnią cieczy. Co się stanie
powstają z powierzchni wewnątrz pęcherzyków?
wrzenie
Gorący lód
Przyzwyczailiśmy się myśleć, że to woda
nie może być w stanie stałym
w t powyżej 0 0С.
Angielski fizyk Bridgman
powiedział, że woda jest pod ciśnieniem p ~
2*109 Pa pozostaje stałe nawet przy
t = 76 0С. To jest tak zwane „idź”
gorący lód 5". Nie podnoś tego
proszę o właściwości tej odmiany
Właściwości lodu poznano pośrednio.
„Gorący lód” jest gęstszy od wody (1050
kg/m3), tonie w wodzie.
Dziś ponad 10 różnych
zabytki lodu z niesamowitym
cechy.
Suchy lód
Może tak być, gdy spala się węgiel
Nie jest gorąco, ale raczej zimno. Dla
węgiel ten spalany jest w kotłach,
powstały dym jest oczyszczany i
zatrzymuje w sobie dwutlenek węgla.
Jest chłodzony i sprężany do
ciśnienie 7*106 Pa. Okazało się
ciekły dwutlenek węgla. Jest przechowywany w
cylindry o grubych ściankach.
Po otwarciu kranu płyn
dwutlenek węgla gwałtownie się rozszerza i
ochładza się, stając się stałym
Wydmuchuję dwutlenek węgla – „suchy lód”.
Pod wpływem ciepła zboża
suchy lód natychmiast zamienia się w gaz,
omijając stan ciekły.
„Agregacyjny stan skupienia” – Krystalizacja kondensacyjna. Odparowanie. Treść. Krystalizacja = topienie. Zbiorcze stany skupienia. Wykres procesów zmian stanu skupienia substancji. Ogrzewanie wody. Chłodzenie wodne. Topienie. Rozgrzewanie lodu. Trzy stany skupienia. Tmeltowanie=stała. Procesy polegające na pochłanianiu i uwalnianiu ciepła.
„Test „Zjawiska termiczne”” - Zjawisko wymiany ciepła. Historia herbaty. Badanie. Pani domu. Starożytny aforyzm. Konwekcja. Krzywa ogrzewania substancji krystalicznej. Chłodzenie ciała stałego. Zacznijmy opowieść o cieple. Dzięki jakiemu sposobowi przekazywania ciepła można ogrzać się przy kominku? Gimnastyka wizualna. Praca badawcza.
„Substancja i jej stan” - Obserwuje się wtedy nawet stalową parę nad nią. Przybierają formę naczynia. Tlen może być stały, ale może też być ciekły. W stanach skupionych woda zawsze będzie nam pokazywać różne właściwości. Nie mają własnego. Cały świat składa się z cząsteczek! Ciecz, Ciało stałe, Cząsteczka – najmniejsza cząsteczka substancji. Formy i trwałe.
„3 stany skupienia” – materia. Krystalizacja. Lód. Przykłady procesów. Odparowanie. Stany. Układ cząsteczek w cieczach. Rozwiązać krzyżówkę. Kondensacja. Natura ruchu i wzajemnego oddziaływania cząstek. Układ cząsteczek w gazach. Interesujące fakty. Właściwości cieczy. Pytania do krzyżówki. Właściwości ciał stałych. Zmiana właściwości fizycznych substancji.
„Trzy stany skupienia” – Ciało stałe. Fizyka w klasie 7. Dlaczego ciała stałe zachowują swój kształt? Trzy stany skupienia. Co powoduje wzrost temperatury ciała stałego? Co możesz powiedzieć o ułożeniu cząsteczek, gdy woda jest podgrzewana do wrzenia? Woda odparowała i zamieniła się w parę. Pytania: Czy można napełnić otwarte naczynie gazem do 50%?
„Zjawiska termiczne klasa 8” - 2. Nie wiadomo dlaczego...? Księżyc świeci, ale nie nagrzewa się? Czy wiesz, jak ludzie uwzględniają zjawiska termiczne w życiu codziennym? Czy zastanawiałeś się kiedyś nad pytaniem: Dlaczego wygodnie jest mieszkać w nowoczesnym domu? Czy matka ma rację, nazywając swoje dziecko „moim słońcem”? Zjawiska termiczne w Twoim domu. Czy latem w czarnych ubraniach jest gorąco?
Nazywa się przejście substancji ze stanu stałego krystalicznego do ciekłego topienie. Aby stopić stałe ciało krystaliczne, należy je podgrzać do określonej temperatury, to znaczy należy dostarczyć ciepło.Nazywa się temperatura, w której topi się substancjatemperatura topnienia substancji.
Proces odwrotny – przejście ze stanu ciekłego do stanu stałego – zachodzi, gdy temperatura spada, tj. ciepło jest usuwane. Przejście substancji ze stanu ciekłego do stałego nazywa sięhartowanie , Lub kryształlizacja . Nazywa się temperaturą, w której substancja krystalizujetemperatura kryształucje .
Doświadczenie pokazuje, że każda substancja krystalizuje i topi się w tej samej temperaturze.
Rysunek przedstawia wykres temperatury ciała krystalicznego (lodu) w funkcji czasu ogrzewania (od punktu A do momentu D) i czas chłodzenia (od pkt D do momentu K). Pokazuje czas na osi poziomej i temperaturę na osi pionowej.
Z wykresu wynika, że obserwację procesu rozpoczęto od momentu, gdy temperatura lodu wynosiła -40°C, czyli, jak to się mówi, temperatura w początkowej chwili Tpoczątek= -40°C (pkt A na wykresie). Wraz z dalszym ogrzewaniem temperatura lodu wzrasta (na wykresie jest to przekrój AB). Temperatura wzrasta do 0°C – temperatury topnienia lodu. W temperaturze 0°C lód zaczyna się topić, a jego temperatura przestaje rosnąć. Przez cały czas topienia (tj. do momentu stopienia całego lodu) temperatura lodu nie zmienia się, chociaż palnik nadal się pali i w związku z tym dostarczane jest ciepło. Proces topienia odpowiada poziomej części wykresu Słońce . Dopiero gdy cały lód stopi się i zamieni w wodę, temperatura zaczyna ponownie rosnąć (rozdz płyta CD). Gdy temperatura wody osiągnie +40°C, palnik gaśnie i woda zaczyna się ochładzać, czyli usuwa się ciepło (w tym celu można naczynie z wodą umieścić w innym, większym naczyniu z lodem). Temperatura wody zaczyna spadać (rozdz DE). Gdy temperatura osiągnie 0°C, temperatura wody przestaje spadać, mimo że ciepło jest nadal usuwane. Jest to proces krystalizacji wody - tworzenia się lodu (przekrój poziomy E.F.). Dopóki cała woda nie zamieni się w lód, temperatura się nie zmieni. Dopiero potem temperatura lodu zaczyna spadać (rozdz FK).
Wygląd rozważanego wykresu wyjaśniono w następujący sposób. Lokalizacja na AB W wyniku dostarczonego ciepła wzrasta średnia energia kinetyczna cząsteczek lodu i wzrasta jego temperatura. Lokalizacja na Słońce cała energia otrzymana przez zawartość kolby jest zużywana na zniszczenie sieci kryształków lodu: uporządkowany układ przestrzenny jej cząsteczek zostaje zastąpiony nieuporządkowanym, zmienia się odległość między cząsteczkami, tj. Cząsteczki są ułożone w taki sposób, że substancja staje się płynna. Średnia energia kinetyczna cząsteczek nie zmienia się, więc temperatura pozostaje niezmieniona. Dalszy wzrost temperatury stopionej wody lodowej (w rejonie płyta CD) oznacza wzrost energii kinetycznej cząsteczek wody w wyniku ciepła dostarczonego przez palnik.
Podczas chłodzenia wody (rozdz DE) część energii jest mu odbierana, cząsteczki wody poruszają się z mniejszą prędkością, spada ich średnia energia kinetyczna – spada temperatura, woda się ochładza. W temperaturze 0°C (przekrój poziomy E.F.) cząsteczki zaczynają układać się w określonej kolejności, tworząc sieć krystaliczną. Do czasu zakończenia tego procesu temperatura substancji nie ulegnie zmianie pomimo odprowadzenia ciepła, co oznacza, że podczas krzepnięcia ciecz (woda) wydziela energię. Jest to dokładnie energia, którą pochłonął lód, zamieniając się w ciecz (sekcja Słońce). Energia wewnętrzna cieczy jest większa niż ciała stałego. Podczas topnienia (i krystalizacji) energia wewnętrzna ciała zmienia się gwałtownie.
Nazywa się metale topiące się w temperaturach powyżej 1650 ºС oporny(tytan, chrom, molibden itp.). Wolfram ma najwyższą wśród nich temperaturę topnienia - około 3400 ° C. Metale ogniotrwałe i ich związki stosowane są jako materiały żaroodporne w budowie samolotów, technologii rakietowej i kosmicznej oraz energetyce jądrowej.
Podkreślmy jeszcze raz, że substancja topiąc się, pochłania energię. Natomiast podczas krystalizacji uwalnia go do środowiska. Odbierając pewną ilość ciepła uwolnionego podczas krystalizacji, medium nagrzewa się. Jest to dobrze znane wielu ptakom. Nic dziwnego, że można je zobaczyć zimą przy mroźnej pogodzie, siedząc na lodzie pokrywającym rzeki i jeziora. Ze względu na uwalnianie energii podczas tworzenia się lodu, powietrze nad nim jest o kilka stopni cieplejsze niż nad drzewami w lesie, co wykorzystują ptaki.
Topienie substancji amorficznych.
Dostępność pewna temperatury topnienia- Jest to ważna cecha substancji krystalicznych. Dzięki tej cesze można je łatwo odróżnić od ciał amorficznych, które są również klasyfikowane jako ciała stałe. Należą do nich w szczególności szkło, bardzo lepkie żywice i tworzywa sztuczne.
Substancje amorficzne(w przeciwieństwie do krystalicznych) nie mają określonej temperatury topnienia - nie topią się, a miękną. Na przykład kawałek szkła po podgrzaniu najpierw staje się miękki z twardego, można go łatwo zgiąć lub rozciągnąć; w wyższej temperaturze element zaczyna zmieniać swój kształt pod wpływem własnego ciężaru. W miarę nagrzewania gęsta, lepka masa przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje. Ta masa jest najpierw gęsta jak miód, potem jak śmietana, a na koniec staje się prawie taką samą cieczą o niskiej lepkości jak woda. Nie da się tu jednak wskazać pewnej temperatury przejścia ciała stałego w ciecz, gdyż ona nie istnieje.
Przyczyną tego jest zasadnicza różnica w budowie ciał amorficznych od struktury ciał krystalicznych. Atomy w ciałach amorficznych są ułożone losowo. Ciała amorficzne swoją budową przypominają ciecze. Już w litym szkle atomy są ułożone losowo. Oznacza to, że podwyższenie temperatury szkła jedynie zwiększa zakres drgań jego cząsteczek, dając im stopniowo coraz większą swobodę ruchu. Dlatego szkło mięknie stopniowo i nie wykazuje ostrego przejścia „ciało stałe-ciecz”, charakterystycznego dla przejścia od ułożenia cząsteczek w ścisłym porządku do nieuporządkowanego.
Ciepło topnienia.
Ciepło topnienia- jest to ilość ciepła, jaką należy przekazać substancji pod stałym ciśnieniem i w stałej temperaturze równej temperaturze topnienia, aby całkowicie przekształciła się ona ze stanu stałego krystalicznego w ciecz. Ciepło topnienia jest równe ilości ciepła wydzielanego podczas krystalizacji substancji ze stanu ciekłego. Podczas topienia całe ciepło dostarczone do substancji zwiększa energię potencjalną jej cząsteczek. Energia kinetyczna nie zmienia się, ponieważ topnienie zachodzi w stałej temperaturze.
Badając eksperymentalnie topienie różnych substancji o tej samej masie, można zauważyć, że do przekształcenia ich w ciecz potrzeba różnej ilości ciepła. Przykładowo, aby stopić kilogram lodu, trzeba wydać 332 J energii, a aby stopić 1 kg ołowiu – 25 kJ.
Ilość ciepła wydzielanego przez ciało uważa się za ujemną. Dlatego przy obliczaniu ilości ciepła uwolnionego podczas krystalizacji substancji o masie M, powinieneś użyć tej samej formuły, ale ze znakiem minus:
Ciepło spalania.
Ciepło spalania(Lub Wartość opałowa, zawartość kalorii) to ilość ciepła wydzielana podczas całkowitego spalania paliwa.
Do ogrzewania ciał często wykorzystuje się energię uwalnianą podczas spalania paliwa. Paliwo konwencjonalne (węgiel, ropa naftowa, benzyna) zawiera węgiel. Podczas spalania atomy węgla łączą się z atomami tlenu w powietrzu, tworząc cząsteczki dwutlenku węgla. Energia kinetyczna tych cząsteczek okazuje się większa niż energii cząstek pierwotnych. Wzrost energii kinetycznej cząsteczek podczas spalania nazywa się uwalnianiem energii. Energia wydzielana podczas całkowitego spalania paliwa jest ciepłem spalania tego paliwa.
Ciepło spalania paliwa zależy od rodzaju paliwa i jego masy. Im większa masa paliwa, tym większa ilość ciepła wydzielonego podczas jego całkowitego spalania.
Nazywa się wielkość fizyczną pokazującą, ile ciepła wydziela się podczas całkowitego spalania paliwa o masie 1 kg ciepło właściwe spalania paliwa.Ciepło właściwe spalania jest oznaczone literąQi jest mierzony w dżulach na kilogram (J/kg).
Ilość ciepła Q uwalniany podczas spalania M kg paliwa określa się według wzoru:
Aby obliczyć ilość ciepła wydzielonego podczas całkowitego spalania paliwa o dowolnej masie, należy pomnożyć ciepło właściwe spalania tego paliwa przez jego masę.
Bardzo wysokiej jakości prezentacja dla uczniów (7. klasy) studiujących fizykę na temat „Zmiany ogólnego stanu materii”. Forma prezentacji – powerpoint. Zawiera 17 slajdów z ilustracjami.
Fragmenty prezentacji:
- Co dzieje się z cząsteczkami substancji, gdy substancja znajduje się w różnych stanach skupienia?
- jaka jest prędkość cząsteczek substancji?
- jaka jest odległość między cząsteczkami?
- jaki jest względny układ cząsteczek?
Topienie
Przejście substancji ze stanu stałego w ciekły nazywa się topnieniem. Ciało otrzymuje energię.- Jak zmienia się energia cząsteczek i ich układ
- Kiedy ciało zacznie się topić?
- Czy cząsteczki substancji zmieniają się podczas topnienia?
- Jak zmienia się temperatura substancji podczas topnienia?
Krystalizacja
Przejście substancji ze stanu ciekłego do stałego nazywa się krystalizacją. Ciecz uwalnia energię.- Jak zmienia się energia wewnętrzna substancji?
- Kiedy ciało zacznie się krystalizować?
- Czy cząsteczki substancji zmieniają się podczas krystalizacji?
- Jak zmienia się temperatura substancji podczas krystalizacji?
Temperatura topnienia jest równa temperaturze krzepnięcia.
Czytanie wykresu:
- W którym momencie rozpoczął się proces topienia substancji?
- W jakim momencie substancja wykrystalizowała?
- Jaka jest temperatura topnienia substancji? krystalizacja?
- Ile czasu zajęło: ogrzewanie ciała stałego; topienie substancji; chłodzenie cieczą?
1. Kiedy ciało się topi...
- ciepło może być zarówno absorbowane, jak i uwalniane.
- ciepło nie jest ani pochłaniane, ani uwalniane.
- ciepło jest pochłaniane.
- wydziela się ciepło.
- temperatura się nie zmienia.
- temperatura spada.
- temperatura wzrasta.
- temperatura spada.
- Temperatura może wzrosnąć lub spaść.
- temperatura się nie zmienia.
- temperatura wzrasta.
- nie zmienia.
- może zarówno wzrosnąć, jak i zmniejszyć.
- maleje.
- wzrasta.
Odparowanie
Przejście substancji ze stanu ciekłego do stanu gazowego nazywa się parowaniem.- Jak zmienia się energia wewnętrzna substancji podczas parowania?
- Jak zmienia się energia cząsteczek i ich układ?
- Czy cząsteczki substancji zmieniają się podczas waporyzacji?
- Jak zmienia się temperatura substancji podczas parowania?
Kondensacja
Przejście substancji ze stanu gazowego do stanu ciekłego nazywa się kondensacją.- Jak zmienia się energia wewnętrzna substancji podczas kondensacji?
- Jak zmienia się energia cząsteczek i ich układ?
- Czy cząsteczki substancji zmieniają się podczas kondensacji?
Odparowanie
Parowanie to tworzenie się pary na powierzchni cieczy.- Jakie cząsteczki opuszczają ciecz po odparowaniu?
- Jak zmienia się energia wewnętrzna cieczy podczas parowania?
- W jakiej temperaturze może nastąpić parowanie?
- Jak zmienia się masa cieczy podczas parowania?
Wrzenie
- Co tworzy się na ściankach słoika, jeśli stoi on z wodą przez dłuższy czas?
- Co jest w tych bąbelkach?
- Powierzchnia bąbelków jest jednocześnie powierzchnią cieczy. Co stanie się z powierzchnią wewnątrz bąbelków?
- W jakiej części cieczy następuje parowanie?
- Jakie zmiany temperatury cieczy zachodzą podczas odparowywania?
- Jak zmienia się energia wewnętrzna cieczy podczas parowania?
- Co decyduje o szybkości procesu?
Praca gazu i pary podczas rozprężania.
- Dlaczego pokrywa czajnika czasami podskakuje, gdy gotuje się w nim woda?
- Co się dzieje, gdy para naciska na pokrywkę czajnika?
- Jakie przemiany energii zachodzą, gdy pokrywa się odbija?
Gorący lód
Angielski fizyk Bridgman wykazał, że woda pod ciśnieniem p ~ 2000 MPa pozostaje stała nawet w temperaturze t = 76 stopni Celsjusza. Jest to tak zwany „gorący lód”. Nie możesz tego podnieść; o właściwościach tego rodzaju lodu dowiedziałeś się pośrednio.
„Gorący lód” jest gęstszy od wody (1050 kg/m3), w wodzie tonie. Obecnie znanych jest ponad 10 odmian lodu o niesamowitych właściwościach.
Suchy lód
Podczas spalania węgla nie można uzyskać ciepła, ale wręcz przeciwnie, zimno. W tym celu w kotłach spala się węgiel, powstały dym oczyszcza się i wychwytuje w nim dwutlenek węgla. Jest chłodzony i sprężany do ciśnienia 7*106 Pa. Rezultatem jest ciekły dwutlenek węgla. Przechowywany jest w grubościennych cylindrach.
Po otwarciu kranu ciekły dwutlenek węgla gwałtownie się rozszerza i ochładza, zamieniając się w stały dwutlenek węgla – „suchy lód”. Pod wpływem ciepła płatki suchego lodu natychmiast zamieniają się w gaz, omijając stan ciekły.