Medžiagų agregatinės būsenos ir jų virsmai.

Medžiagų agregatinės būsenos ir jų virsmai.
Pagrindinės agregatinės būsenos: kieta, skysta , dujinė ir plazminė.

Kietasis kūnas fizikoje yra toks, kuris išlaiko savo tūrį ir formą. Jie dažniausiai būna kristaliniai. Kristalai- tai kietieji kūnai, kurių atomai ir molekulės erdvėje išsidėstęė tvarkingai. Ne visi kieti kūnai yra kristalai. Yra anorfinių, kurie yra tarp kristalinių kietųjų kūnų ir skystųjų. Jų atomai ir molekulės išsidėsto beveik tvarkingai.

Skystis nekeičia tūrio, bet lengvai keičia formą. Molekulės skystyje nejuda chaotiškai. Nedideliame tūryje jos sudaro kažką panašaus į kristalinę gardelę, tiik molekulės, užimančios gardelės mazgus, laikas nuo laiko peršoka iš vieno mazgo į kitą. Todėl sakoma, kad skysčiai turi kristalinės sandaros pradą- juose yra tik artimoji molekulių išsidėstymo tvarka.

Dujos priešingai skystiems ir kieriems kūnams neišlaikop nei pastovio tūrio, nei formos. Jos užima visą indo tūrį ir gali plėstis neribotai. Dujų yra 2 modeliai. Tai realiosios dujos ir idealiosios dujos. Idealiosios dujos yra tokios dujos, tarp kurių molekulių yra labai mažos sąveikos jėgos. Realiosios yra visos praktiškai egzistuojančios dujos. Realios praretintos dujos yrra panašios į idealiasias dujas, garai- taip pat realiosios dujos.

Ta pati medžiaga gali būti kelių agregatinių būsenų. Reiškiniai, kai medžiaga iš vienos būsenos pereina į kitą, vadinami faziniais virsmais.

Garavimas- tai procesas, kurio metu molekulės išlekia iš kietųjų kūnų ir dkysčių. Ki

ietųjų kūnų garavimas vadinamas sublimacija (garuoja ledas, naftalinas, jodas). Skystis garuoja betkokioje temperatūroje. Garuojant, iš skyščio ar kietojo kūno paviršiaus išlekia molekulės, kurių kinetinė energija viršija molekulių sąveikos potencinę energiją, todėl išlekia greičiausios molekulės ir skystis atvėsta, nes garavimui sunaudojama jo paties šiluma. Kad skystis neatauštų, jį reikia šildyti. Šilumos kiekis, reikalingas 1kg skysčio išgarinti vadinamas spec. garavimo šiluma: Qg=rm. (r gali būti žymima ir L). Dydis r priklauso nuo skysčio prigimties ir temperatūros. Procesas, kurio metu garai virsta skysčiu, vadinamas kondensacija. Kai garavimo greitis = kondensacijos greičiui (kiek molekulių ilekia, teik pat ir grįžta), tai susidaro dinaminė pusiausvyra, garai tampa sočiais.

Virimas- tai procesas, kurio metu skystis garuoja ne tik i paviriaus, bet ir i vidaus. Skystis pradeda virti tokioje teemperatūroje, kurioje jo sočiųjų garų slėgis burbuliukuose susilygina su slėgiu skystyje. Kol skystis verda, jo temperatūra nekinta (jei nekinta iorinis slėgis), jam suteikiamas ilumos kiekis suvartojamas garavimui.

ildant kristalinius kūnus, didėja dalelių greičiai, todėl didėja ir jų tarpusavio atstumai. Pasiekus t.t. temperatūrą, kristalinė gardelė pradeda irti- kūnas lydosi. Kol kūnas lydosi, jo temperatūra nekinta ir lygi lydymosi temperatūrai. Lydymosi metu kūnui suteikiama iluma suvartojama kristalinei gardelei suardyti. Kai T=Tlyd, kūnui ilydyti reikalingas ilumos kiekis proporcingas jo masei: Qlyd=*m. *- savitoji lydymosi il

luma. Skaitinė jo vertė lygi ilumos kiekiui, reikalingam 1kg maės kūnui suskystinti lydymosi temperatūroje. Ji priklauso nuo medžiagos prigimties ir iorinių sąlygų. Slėgiui didėjant, daugelio kūnų lydymosi temperatūra didėja. Tokių medžiagų *- taip pat didėja, tačiau kai kurių- ledo, bismuto, galio- mažėja. Suskystėjusį kūną ildant toliau, jo temperatūra ima didėti. Nustojus ildyti, kūnas vėsta, kol prasideda kristalizacija. Virsdamas kristaliniu kūnu, skystis iskiria tokį pat ilumos kiekį koks buvo sunaudotas jam ilydyti. Qkond=-*m.

Garai naudojami garo turbinose, lydant metalus gaunami nauji lydiniai, elektrinių kondensatoriuose kondensuojami vandens garai juos atauinus.

Medžiagos agregatinių būsenų virsmus, vaizdžiai parodo medžiagos priklausomybės nuo jam suteikto ilumos kiekio grafikas.

Grafiką galima analizuoti 2 būdais: kai medžiaga šąla nuo Tx temp., tai grafikas leidžiasi iš dešin. į kairę. Kai medžiaga šyla nuo To, tai grafikas iš kairės į dešinę.

Leave a Comment