www.referat.ro

Inghetarea si fierberea

nghearea este transformarea materiei lichide sau topite n materie solid. Fierberea este transformarea unui lichid n gaz sau vapori. Aceti termeni sunt valabili pentru toate substanele , nu doar pentru ap .

Fierul topit se solidific , sau nghea , la aproximativ 1535 C, astfel nct la orice temperatur mai mic dect aceasta , fierul , corect spus , este ngheat . Deci ngheat nu nseamn neaprat i rece

Punctele de fierbere i de ngheare ale unei substane variaz n funcie de presiune . Atfel, chiar dac vorbim despre ap , termenii ngheare i fierbere pot s nu aib sensurile obinuite . De exemplu , apa fierbe la temperatura camerei dac presiunea aerului din jur este foarte redus. Astfel este evident c fiert nu nseamn ntotdeauna i fierbinte.

Chiar i n condiii normale de presiune, multe substane fierb la temperaturi extrem de joase. Acestea sunt substanele pe care n mod normal le considerm gaze. Azotul i oxigenul, de exemplu, sunt principalele gaze din aer. Motivul pentru care n condiii normale sunt gaze, este c ele au temperatura de fierbere cu mult sub zero aproximativ 196 C (azotul) i 183 C (oxigenul). Astfel, chiar i n cele mai reci regiuni ale Pmntului aceste substane se afl la o temperatur peste punctul lor de fierbere i de aceea ele apar n stare gazoas.

Strile de agregare

Pentru a nelege fierberea i topirea , trebuie nti s tim de ce o substan este un solid , un lichid sau un gaz. Aceste stri sunt cunoscute sub numele de stri de agregare. n general, la o temperatur constant, solidul are o mrime i o form fix. Lichidul i schimb forma prin curgere, dei volumul su rmne constant. ns la gaz nu este fix nici mrimea, nici forma. Gazul se mprtie sau se restrnge, umplnd recipiente de orice mrime sau form n care este pus.

Aproape ntreaga materie este format din atomi, care sunt grupai n molecule. Aceste molecule se afl n micare continu, i energia acestei micri, adic energia cinetic, determin o stare de agregare solid, lichid sau gazoas. La un solid, moleculele au o energie cinetic mic i vibreaz n puncte fixe. La un lichid, moleculele au destul energie cinetic pentru a nvinge fora de atracie pe care o au unele fa de altele ; asfel ele se pot mica, schimbnd i forma lichidului. La un gaz, moleculele au o energie cinetic mare i se pot mica aproape liber.

Transformarea lichidului n gaz

Moleculele unui lichid nu se mic toate cu aceiai vitez. Unle se mic att de repede nct pot s treac de suprafaa lichidului i s ias n aer formnd gaze sau vapori. De exemplu, dac lsm neacoperit un pahar cu ap ntr-o camer cald timp de mai multe zile, nivelul apei va scdea treptat pn ce paharul se golete. Acest proces de evaporare apare la suprafaa lichidului, i nu trebuie confundat cu fierberea, n care transformarea n vapori are loc n toat masa lichidului.

Deoarece starea de agregare a unei substane indiferent c este solid, lichid sau gazoas depinde de micarea moleculeleor sale, ea poate fi schimbat prin modificarea energiei cinetice. Adesea noi schimbm starea de agregare a unei substane supunnd-o la cldur, care este o form de energie. De exemplu, cnd fierbem apa, ea se transform ntr-un gaz numit abur, deoarece cldura face moleculele apei s se mite ndeajuns de repede nct fora de atracie pe care o execit unele asupra altora s nu mai fie suficient de puternic pentru a le ine laolalt. Astfel moleculele se elibereaz sub forma de abur, i spunem c apa fierbe. Acest fapt are loc n condiii normale la 100 C.

Transformarea gazului n lichid

Aburul revine n forma de ap lichid dac se rcete ndeajuns. Acest efect se poate observa adesea dac se las s fiarb apa ntr-un ceainic. Suprafeele reci din ncpere devin umede pentru c o parte din aburii produi scad n temperatur cnd intr n contact cu ele. Astfel moleculele aburilor se mic mai ncet i aburii se transform din nou n ap lichid. Se spune c aburii se condenseaz revenind la starea lichid, iar efectul se numete condensare.

Dei uneori folosim cuvntul aburi cnd ne referim la noriorii albi formai deasupra ceainicului, aburii sunt de fapt invizibili. Noriorii albi pe care i vedem sunt formai din picturi minuscule de ap lichid. Acestea se formeaz prin condensarea aburilor care ies din ceainic i intr n contact cu aerul relativ rece din jur. Dac privim prin orificiul ceainicului cnd apa din el fierbe, vom vedea c noriorii albi se formeaz la o distan mic de acesta. ns chiar lng orificiu exist o poriune transparent unde apa este nc gazoas, deoarece nu s-a rcit nc suficient pentru a se condensa la starea lichid.

Transformarea lichidului n solid

Putem transforma un lichid ntr-un solid prin reducerea temperaturii. Aceasta se poate face prin nconjurarea lichidului cu o substan mai rece. Reducerea temperaturii determin ncetinirea moleculelor lichidului. n cele din urm ele nu se mai pot mica n interiorul substanei i vibreaz doar n poziii fixe. Cnd ajunge n acest stadiu, lichidul a devenit solid, i spunem c a ngheat. De exemplu, apa nghea n condiii normale la 0 C i se transform n ghea.

Majoritatea substanelor formeaz cristale cnd trec din stare lichid n stare solid. Clorura de sodiu (sarea de buctrie) , de exemplu, formeaz cristale de form cubic.

Solidele pot reveni n stare lichid prin creterea temperaturii, care face viteza moleculelor s creasc din nou.

Cnd nclzim un solid pentru a-l transforma n lichid, substana absoarbe cldur i temperatura sa ncepe s creasc. Dar cnd i atinge punctul de topire, temperatura sa rmne constant chiar dac substana continu s absoarb cldur. Aceast cldur folosit pentru transformarea, la punctul su de topire, a solidului n lichid la aceeai temperatur se numete cldur latent de fuziune (topire). Numai dup ce ntregul solid s-a transformat n lichid temperatura va ncepe s creasc din nou.

Vaporizarea

Dac nclzim lichidul n continuare, temperatur sa crete pn el i atinge punctul de firbere. Apoi temperatura rmne constant, n timp ce tot mai mult cldur este absorbit pentru transformarea lichidului la punctul su de fierbere n gaz la aceeai temperatur. Cldura absorbit care face posibil aceast transformare se numete cldur latent de vaporizare. Odat ce substana s-a transformat n gaz, temperatura sa va ncepe din nou s creasc doar dac i se furnizeaz mai mult cldur.

Dac se rcete un gaz, la nceput temperatura va scdea. Apoi, cnd el atinge punctul de topire al substanei, gazul i pierde cldura latent de vaporizare i se transform n lichid la aceeai temperatur. Numai dup ce ntregul gaz s-a transformat n lichid temperatura va ncepe s scad din nou.

Rcirea continu pentru a determina temperatura s scad pn ce lichidul i atinge punctul de ngheare. Apoi lichidul i pierde cldura latent de fuziune i se transform n solid la aceeai temperatur. Cnd ntregul lichid s-a solidificat, temperatura substanei ncepe din nou s scad.

De ce plutete gheaa

Majoritatea substanelor se dilat cnd sunt nclzite i se contract cnd sunt rcite. Mercurul dintr-un termometru, de exemplu, se dilat i se extinde de-a lungul unui tub ngust indicnd creterea temperaturii. Deoarece mercurul nghea la o temperatur de 39 C, el nu este potrivit pentru termometre folosite n regiuni reci.

i apa se dilat n general la nclzire i se contract la rcire. Totui , cnd se rcete pn la 4 0 C, apa i mrete volumul. O conduct de ap poate crpa iarna, dac nghea apa din ea i formeaz un volum mare de gha. Gheaa exercit o for asupra conductei, uneori suficient ca aceasta s crape.

Dilatarea apei

Deoarece apa se dilat cnd este ngheat, gheaa forma solid a apei are o densitate mai mic dect apa lichid. Cu alte cuvinte, un volum dat de ghea cntrete mai puin dect un volum egal de ap.

n jurul Polului Sud i al Polului Nord al Pmntului, apa ngheat formeaz gheari. Unele dintre aceste blocuri de ghea plutitoare au mrimi incredibile. n 1956, cel mai mare aisberg descoperit vreodat a fost localizat n Pacificul de Sud. Suprafaa era mai mare de 31.000 km aproximativ 1,5 ori mrimea rii Galilor.Powered by http://www.referat.ro/cel mai tare site cu referate