PŘEMĚNY SKUPENSTVÍI.

17. března 2013 VY_32_INOVACE_170308_Premeny_skupenstvi_I_DUM

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.

Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

1. Přeměny skupenství

2. Tání

5. Pokusy

3. Tuhnutí

4. Sublimace a desublimace

Jedna látka se může vyskytovat v plynném, kapalném a pevném skupenství.

Přeměny skupenství

další kapitolazpět na obsah

Kapalina PlynPevná látka

tuhnutí tání sublimacekondenzace vypařovánídesublimace

Při zahřívání pevné látky, při dosažení teploty tání se přestane zvyšovat teplota a pevná látka se začne přeměňovat na kapalnou látku. Pokud pevná látka přijímá teplo a zvyšuje se její teplota, tak se částice rychleji pohybují a vzdalují se od rovnovážných poloh. Při určité rychlosti se narušuje vazba mezi částicemi a rozbourává se jejich krystalická mřížka.

Různé krystalické látky mají různou teplotu tání tt. Látky amorfní, např. sklo, plasty, při zahřívání měknou a přeměňují se postupně na kapaliny, nemají určitou teplotu tání.

Některé látky, např. dřevo, mramor, se nemohou zahřát až na teplotu tání, protože už při nižší teplotě se rozkládají.

Tání

dále

Teplota tání ledu se snižuje přidáním soli, a pak led taje při nižší teplotě než 0 °C. Za normálního tlaku má nejvyšší teplotu tání wolfram 3370 °C a jednu z nejnižších rtuť -39 °C.

Tání

dále

Teplota tání na Wikipedii Grafické znázornění tání

Obr.1

Skupenská teplota tání

• je teplo, které přijme pevná látka zahřátá na teplotu tání a přemění se na kapalinu téže teploty

• značí se Lt, jednotkou je J

Měrné skupenské teplo tání

• značí se lt, jednotkou je J.kg-1

Tání

dále

m

Ll tt

Měrné skupenské teplo tání

Led má velkou hodnotu měrného skupenského tepla tání. Z tohoto důvodu taje na jaře led a sníh pomaleji, voda může vsakovat a vypařovat se.

Tání

Obr.2

další kapitolazpět na obsah

Při ochlazování kapalné látky se mění, při teplotě tuhnutí, kapalné těleso na pevné těleso. U chemicky čistých látek se teplota tuhnutí rovná teplotě tání, za předpokladu působení stejného tlaku.

Tuhnutí

dále

Při tuhnutí se v kapalině nejdříve vytváří krystalizační jádra, k nim se připojují další částice a postupně vzniká krystalizační soustava volně pohybujících se krystalků. Když látka celá ztuhne, krystalky se dotýkají a tvoří se zrna. Takto vzniká polykrystalická látka.

Monokrystal vzniká pouze z jednoho jádra.

Obr.3

Skupenské teplo tuhnutí

• je stejné u tělesa téže hmotnosti jako skupenské teplo tání

Změna objemu látek

• většina látek zvětšuje svůj objem při tání a při tuhnutí naopak zmenšuje• pouze u některých látek je tomu naopak, např. voda, antimon, bismut a

některé slitiny

Tuhnutí

dále

Skupenské teplo tuhnutí na encyklopedii fyziky

Voda zvětšuje svůj objem při tuhnutí o 9 %. Neuspořádané rozložení molekul vody má tedy menší objem než krystalická mřížka ledu. Tento jev má značné důsledky v přírodě. Led má menší hustotu než voda, a proto na ní plave. Má také malou tepelnou vodivost a zabraňuje zamrzání vody do větších hloubek. Voda, která zmrzne, způsobuje mrazovou erozi ve skalách nebo ve zdivu.

Teplota tání krystalické látky závisí též na vnějším tlaku. U látek, které zvětšují objem při tání, se při větším tlaku zvyšuje i teplota tání. U látek, jako např. led, se při tání naopak za zvyšujícího se tlaku snižuje teplota tání. Tak lze vysvětlit kluzkost ledu při bruslení, kdy v důsledku většího tlaku, klesá teplota tání a led taje při -5 °C.

Tuhnutí

dále

Zajímavost:

Čisté látky lze předchladit, tedy podchladit na teplotu nižší než je teplota tání. Kapalná látka je v nestabilním stavu, a proto taková kapalina ztuhne nárazem nebo při styku s jinou kapalinou. Vodu bez vzduchu lze podchladit na -40 °C.

Tuhnutí

další kapitolazpět na obsah

Obr.4 Obr.5

Sublimace• je přeměna z pevného skupenství přímo na plynné skupenství

• probíhá za normálního tlaku, např. u jódu, kafru, pevného CO2, ledu, sněhu a některých vonících a páchnoucích látek

Skupenské teplo sublimace

• je teplo přijaté látkou při její sublimaci za dané teploty

• značí se Ls, jednotkou je J

Měrné skupenské teplo sublimace

• značí se ls, jednotkou je J.kg-1

Sublimace a desublimace

dále

m

Ll ss

Desublimace• opačná přeměna

• probíhá například u vodní páry, ze které vzniká při teplotě nižší než 0 °C jinovatka

• také probíhá při vzniku krystalků z jódových par

Sublimace a desublimace

Obr.6 Obr.7

další kapitolazpět na obsah

Pokusy

koneczpět na obsah

Rozpouštění ledu

Zahřívací polštářek

Magické krystaly

Sublimace naftalénu

Sublimace jódu

POUŽITÁ LITERATURA

ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

CITACE ZDROJŮ

Obr. 1 MYSID. Soubor:Melting icecubes.gif: Wikimedia Commons [online]. 6 August 2007 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/Melting_icecubes.gif

Obr. 2 LIAM QUINN. File:Icebergs in Paradise Harbour, Antarctica (6087907684).jpg: Wikimedia Commons [online]. 25 January 2011 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Icebergs_in_Paradise_Harbour%2C_Antarctica_%286087907684%29.jpg

Obr. 3 ANNICK MONNIER. File:Fleur de givre L3.jpg: Wikimedia Commons [online]. 19 December 2007 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Fleur_de_givre_L3.jpg

Obr. 4 FIR0002. Soubor:Frost on ground.jpg: Wikimedia Commons [online]. 3 May 2005 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Frost_on_ground.jpg

Obr. 5 HEGGYHOMOLIT. File:Frostweb.jpg: Wikimedia Commons [online]. 6 December 2010 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Frostweb.jpg

CITACE ZDROJŮ

Obr. 6 APN MJM. File:Dry Ice.jpg: Wikimedia Commons [online]. 9 January 2012 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Dry_Ice.jpg

Obr. 7 BUCKI. File:Ferrocen.jpg: Wikimedia Commons [online]. 20 January 2008 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/Ferrocen.jpg

Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

Děkuji za pozornost.

Miroslava Víchová