Stoffer og faseændringer
Alle stoffer kan eksistere i tre faser: faststof, væske og damp. Vand er det mest naturlige eksempel på et stof, som vi bruger næsten hver dag i alle tre faser. Vand i tre faser modtog forskellige navne - det er lidt forvirrende, når man bruger det som en model af stof. I fast form kalder vi is, flydende form vi bare giver vand og dampform vi kalder parret. Hvad der er fælles for disse tre faser, at vandmolekyler forbliver uændrede, hvilket betyder, at is, vand og damp, alle har den samme kemiske formel H2O.
Når man tager et stof i faststoffet til den flydende fase i overgangsprocessen kaldes trunks, og hvis man tager dem videre kaldes dampfasen i overgangsprocessen en kogning (fordampning). Når man går i den modsatte retning, kaldes kondensering af dampe af stoffer i den flydende fase i overgangsprocessen, og hvornår man skal gøre ved siden af fastfaseovergangsprocessen kaldes frysning (størkning).
Ved konstant tryk er forbigående en meget vigtig egenskab.
Når isen opvarmes ved 1 bar, begynder dens temperatur at stige, indtil den når 0 C - så begynder isen at smelte.
Under smelteprocessen ændres temperaturen ikke - al den energi, der overføres af blandingen af is og vand, går ind i smeltning af is, men ikke til opvarmning af vand. Først når isen har smeltet yderligere transmission af energi, får dens temperatur til at stige. Den samme type opførsel kan observeres, når vand opvarmes i en åben gryde. Vandtemperaturen stiger, indtil den når 100 C - begynder derefter fordampning. Under fordampningsprocessen forbliver temperaturen på et niveau på 100 C. Når alt det flydende vand fordampes, begynder temperaturen på den tilbage i banken at vokse.
Stoffets temperatur og tryk underkastes for at bestemme, om der er det i fast, flydende eller dampform i to eller alle tre former samtidigt. I vores lokale miljø ser jern fast ud, vand i dets væske- og gasform og luften i form af damp.
Forskellige stoffer har forskellige smelte- og kogepunkter. Guld smelter for eksempel ved 1064 C, chokolade 26 C, og størstedelen af kølemedier smelter ved en temperatur på ca. -100 C!
For et stof, der er til stede i to faser på samme tid - eller som gennemgår en faseændring af tryk og temperatur bliver afhængig. Hvis der findes to trin i en lukket beholder, og to faser er i termisk ligevægt kaldes det mættet. Hvis temperaturen i tofaseblandingen øger, stiger trykket i beholderen også. Forholdet mellem tryk og temperatur til mættede forhold (væskedamp), der ofte kaldes damptrykskurven. Ved hjælp af damptrykskurve kan du bestemme, hvilket tryk der vil være for fordampning eller kondensationsproces ...
|
Chillers