Změny skupenství látek v přírodě

Látka se může vyskytovat jako plynná, kapalná a pevná. Prozkoumejme nyní podrobněji, co se při změnách skupenství s látkami děje. Z toho vyplývá, že skupenství určité látky je dáno teplotou a tlakem.

Tání a tuhnutí

Tání nastává, když se pevné skupenství látky se mění na kapalné. Tuhnutí nastává, když se kapalné skupenství látky se mění na pevné. Různé krystalické látky mají různé teploty tání tt. Například pro vodu je to 0°C, pro thiosíran sodný 48°C.

U amorfní látky probíhá tání v určitém teplotním rozmezí. Př. : parafín, sklo.

Většina látek při tání zvětšuje svůj objem a při tuhnutí ho zmenšuje. U ledu je relativní zvětšení objemu největší - asi 9 %, což souvisí s jeho krystalovou strukturou. Krystalová mřížka ledu je prostoupena prostornými kanálky. Při tání se krystalová mřížka bortí a volný prostor postupně zaplňují molekuly vody.

Teplota tání krystalické látky závisí také na vnějším tlaku. U látek, u nichž je tání doprovázeno zvětšením objemu, roste při zvýšení tlaku také teplota tání. Je-li tání doprovázeno zmenšením objemu, pak se při zvýšení vnějšího tlaku sníží teplota tání látky. U ledu způsobí zvýšení tlaku o pokles teploty o . Tento jev lze demonstrovat regelací ledu (znovuzamrzáním ledu).

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Pomocí tohoto jevu bývá často vysvětlována kluzkost ledu (při bruslení, …): v důsledku zvýšeného tlaku klesá teplota tání a led částečně odtává.

Zvětšení objemu při tuhnutí vody má značný význam v přírodě. Led má menší hustotu než voda a proto plave na vodě a svou malou tepelnou vodivostí zabraňuje zamrzání vody do větších hloubek.

Anomálie vody - voda má největší hustotu při 4°C, nikoli při teplotě tání.

Vypařování a var

Kapalina se vypařuje na svém povrchu při každé teplotě. Různé kapaliny se za stejných podmínek vypařují různě rychle. Těkavé kapaliny Mají nižší teplotu varu a rychleji se vypařují. Př. - aceton, benzin. Hořlavé. Jejich páry tvoří se vzduchem výbušnou směs.

Jak urychlit vypařování : zvýšením teploty, Zvětšením povrchu kapaliny, odstraňováním par nad povrchem kapaliny (např.

Čtěte také: Klimatická změna: nevratné dopady

Teplota varu tv je teplota, při které nastává var. Vyšší tlak à nižší teplota varu. Využití : vaření v tlakovém hrnci.

Zatímco při varu dochází k „hromadnému“ přerušování vazeb mezi molekulami v celém objemu kapaliny, při vypařování nastává uvolňování vazeb jen na povrchu kapaliny. S rostoucí teplotou látky se zvyšuje pravděpodobnost, že náhodnými srážkami získají některé molekuly dostatečnou energii k přerušení vazeb.

Kapalnění

KAPALNĚNÍ je změna plynného skupenství na kapalné skupenství. Při ochlazení vzduchu nasyceného vodní parou dochází ke kapalnění vodní páry.

Sublimace a desublimace

SUBLIMACE je změna pevného skupenství na plynné. DESUBLIMACE je změna plynného skupenství na pevné. Příklad - jinovatka.

Oxid uhličitý má teplotu sublimace −79 °C. Proto se používá k chlazení v pevném skupenství, známe jej pod názvem suchý led. Jinovatka vzniká desublimací vodní páry při teplotách pod bodem mrazu.

Čtěte také: Jak změna klimatu ovlivňuje české zemědělství?

Skupenské teplo

Při tání nebo vypařování je třeba přerušit vazby mezi atomy (molekulami). Při opačných dějích (tuhnutí a kondenzaci) se naopak vazby vytvářejí. Fyzikálně to můžeme popsat tak, že při změně skupenství dochází ke změně vnitřní potenciální energie. To znamená, že například při tání dodáváme látce teplo, aniž se zvětšuje vnitřní kinetická energie, a tedy i její teplota. Naopak při tuhnutí látka teplo odevzdává, aniž se přitom ochlazuje.

Změnu vnitřní potenciální energie spojenou se změnou skupenství dané látky nazýváme zkráceně skupenské teplo \(L\). Podobně jako teplo závisí skupenské teplo na množství látky. Proto se jako charakteristika dané látky používá měrné skupenské teplo \(l\). Hodnoty měrného skupenského tepla pro konkrétní látky je možné vyhledat nebo změřit.

Měrné skupenské teplo tání lt - je teplo, které přijme 1 kg pevné látky o teplotě tání, aby se změnilo na kapalinu téže teploty [lt] = J . měrné skupenské teplo tuhnutí lt - je teplo, které musíme odebrat 1 kg kapaliny o teplotě tuhnutí, aby se změnila na pevnou látku o teplotě tuhnutí [lt] = J .

Poznámka: Měrné skupenské teplo vypařování závisí na teplotě, při které k němu dochází. Je vždy o něco větší než odpovídající skupenské teplo varu. Skupenské teplo hraje důležitou roli v mnoha přírodních procesech.

tags: #změny #skupenství #látek #v #přírodě #vysvětlení

Oblíbené příspěvky:

• Ekologická auta a státní podpora
• Řešení problému psích exkrementů a plastových sáčků
• Pobyt v Nizozemsku
• Zajištění školy v přírodě
• Přečtěte si o Jakubovi v přírodě