Comment la chaleur affecte l'État d'une substance?

June 24

La chaleur est un facteur important dans la détermination de l'état, ou de phase, d'une substance, mais il est pas directement lié. Que ce soit une substance solide, liquide ou gazeux dépend de la température, pas la chaleur. La chaleur et la température sont étroitement liés, mais en physique ils ont en fait des définitions très distinctes et ne doivent pas être confondus ou utilisés de manière interchangeable.

Énergie cinétique

Comprendre la différence entre la chaleur et la température et comment la température détermine les phases de la matière exige d'abord une compréhension de l'énergie cinétique. L'énergie cinétique est l'énergie du mouvement. Une goutte de pluie qui tombe, un moulin à vent tourner ou d'un ballon dans l'air ont tous une énergie cinétique, car ils sont en mouvement. Toute la matière a également l'énergie cinétique moléculaire, car toutes les molécules sont en mouvement constant, même si l'ensemble de l'objet apparaît parfaitement stationnaire à l'œil nu. Dans les liquides et les gaz, les molécules se déplacent de façon chaotique, entrer en collision les uns avec les autres et se déplaçant librement. Dans les solides, les molécules vibrent en permanence mais restent liés dans une structure cristalline.

Chaleur et température

La chaleur est une sorte d'énergie. Il est la somme totale de toute l'énergie cinétique du mouvement moléculaire de toutes les molécules au sein d'une substance ou d'un objet. La température est de l'énergie cinétique moyenne de toutes les molécules d'une substance. La température est pas d'énergie - il est étroitement lié à l'énergie, mais il est pas une mesure de l'énergie absolue. Par exemple, une bouilloire d'eau bouillante avec une température de 212 degrés Fahrenheit contient en fait moins de chaleur qu'un iceberg gigantesque dont la température est en dessous de zéro. En effet, l'iceberg est donc beaucoup plus grande, de sorte que l'énergie cinétique totale de ses molécules est supérieure à celle d'une petite cuve d'eau bouillante.

La température et de la phase

Les différentes phases de la matière sont simplement différents types de configurations des mêmes molécules, selon que les molécules possèdent une énergie cinétique suffisante pour vaincre les forces d'attraction intermoléculaire. À des températures relativement basses, des molécules sont liées par des forces intermoléculaires et prennent une structure régulière, conduisant à un solide. A des températures plus élevées, l'énergie cinétique des molécules est suffisamment grande pour surmonter partiellement attire ces intermoléculaires et se déplacer librement, ce qui entraîne dans un liquide. Molécules dans un mouvement liquide librement, mais sont encore partiellement liés. A des températures encore plus élevées, les molécules se libérer entièrement et forment un gaz.

Points de fusion et des points d'ébullition

Chaque substance a ses propres points de fusion et d'ébullition. Ces valeurs dépendent de plusieurs facteurs, tels que le poids moléculaire de la substance et de la force avec les molécules sont attirées les unes aux autres par des forces telles qu'une liaison ionique ou une liaison hydrogène. En outre, lorsque la pression augmente, les points de fusion et d'ébullition augmentent aussi.