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📜  物质状态的改变

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:38.172000             🧑  作者: Mango

物质状态的改变

当冰块融化成水或液体沸腾成蒸气时，你可能已经看到物质状态的变化，但你有没有想过为什么物质会改变它们的形式？当物质失去或获得能量时，它会改变它的状态。当一种物质获得能量时，它的分子或原子移动得更快，额外的动能将粒子推向足够远的距离，从而使它们的形状发生变化。通常，这种能量称为热能或热量。让我们看看这篇文章中支持物质状态变化的科学。

状态变化

物质的物理变化称为条件变化。它们是可逆的变化，不会对物质的化学成分进行任何修改。沉积、熔化、升华、冷冻、蒸发和冷凝是状态转变的例子。修改如下图所示。

是什么导致相变？

当系统的压力或温度发生变化时，就会发生相变。颗粒之间的接触随着压力或温度的升高而增加。同样，当温度下降时，原子和分子发现更容易形成更坚硬的结构。

1. 固液相变

在托盘中，你将如何形成冰块？首先，托盘装满来自水龙头的水。然后将托盘放置在冰箱的冷冻室中。冰箱真的很冷。下一个是什么？

  • 冷冻：热量从较温暖的托盘转移到冷冻室的较冷空气中。冰柜里的温水将热量散失给寒冷的空气。这种热传递一直持续到粒子失去所有能量以相互移动。由于它们之间的吸引力，它们被迫留在固定的地方。水（液体）以这种方式转变为冰（固体）。因此，冷冻是水变成固体的过程。冰点是发生转变的温度。
  • 融化：如果将冰块从冰箱中取出并放在温暖的地方，冰块会从周围较暖的空气中吸收能量。吸收的能量将帮助他们处理将他们联系在一起的吸引力，让他们摆脱冰一样的束缚。熔化是将固体转变为液体状态。熔点是固体转变为液体的温度。

2. 气液相变

当你在锅里装满冷自来水并在热炉灶上加热时，水会变热。热能从灶台流向锅，在那里被水吸收。之后水会怎样？

  • 汽化：如果水被充分加热，它将开始沸腾。在沸水中，会产生水蒸气气泡。当液态水粒子获得足够的能量以克服它们之间的吸引力并转变为气态时，就会发生这种情况。气泡在水中上升并以蒸汽的形式排出，从锅中逸出。汽化是液体沸腾并转化为气体的过程。液体的沸点是它沸腾的温度。
  • 冷凝：当您在封闭的浴室洗热水澡时，镜子很容易起雾。您可能想知道为什么会发生这种情况。随着淋浴间的热水蒸发，当它接触到镜子等较冷的表面时，它会冷却并失去能量。较冷的水粒子克服它们之间的吸引力所需的能量不再可用。它们聚集在一起并产生液态水滴。冷凝是气体转化为液体的过程。

3.气体和固体之间的相变

转化为气体的固体必须首先通过液态。另一方面，固体可以在不经过液态的情况下从固体转变为气体。相反的变化也可能发生。气体有时可以直接转化为固体。

  • 升华：升华是固体直接转化为气体的过程。当固体吸收足够的能量时，它们之间的吸引力就完全消除了。当干冰等固体被加热时会发生升华。在谈论升华示例时，我们不能忘记空气清新剂。固体空气清新剂（如厕所用的）以精致为特点。
  • 沉积：沉积是一种相变，其中气体在没有首先通过液相的情况下变成固体。热力学支配着沉积过程。升华与沉积相反，因此沉积也称为凝华。例如，当房屋内温暖潮湿的空气与冰冷的窗玻璃接触时，空气中的水蒸气会变成小冰晶。

结论

  • 存在的每个项目都会经历状态转换，您应该注意这一点。这只是对材料施加多少热量的问题。
  • 如果提供足够的热量，我们星球上的一切都可以被操纵以改变其状况。关键是，并非所有物质都必须走固-液-气路线。
  • 一些化合物可以自发地从固态转变为气态，而无需经过液相。
  • 升华是这个过程的术语。干冰、元素碘和在高温下燃烧升华成蒸气的优质煤，都是升华的例子。
  • 到目前为止，我们总共目睹了六种物质状态的变化。

示例问题

问题1：改变物质状态需要什么？

回答：

问题2：解释“液态是气态和固态之间的过渡状态”这句话。

回答：

问题 3：在某种情况下可能发生的两种类型的变化是什么？

回答：

问题4：气体直接变成固体的机理是什么？

回答：

问题 5：有多少种不同的物质状态？

回答：