1. Ökad vibrationsenergi:
* vid låga temperaturer: Partiklar i ett fast vibrerar främst runt sina jämviktspositioner. Att öka deras energi kommer att få dem att vibrera mer kraftfullt. Denna ökade vibrationsenergi bidrar till den fasta inre energin.
* vid högre temperaturer: Vibrationerna kan bli så intensiva att atomerna börjar röra sig mer fritt, vilket leder till ökad atomdiffusion.
2. Fasändring:
* Om tillräckligt med energi läggs till: Det fasta ämnet kan övergå till ett flytande tillstånd (smältning). Detta händer när vibrationsenergin blir så hög att bindningarna som håller atomerna i en fast gitterstrukturbrott.
* sublimering: Vid mycket låga tryck kan det fasta ämnet övergå direkt till en gasfas (sublimering). Detta inträffar när partiklarna har tillräckligt med energi för att undkomma ytan på det fasta ämnet utan att först bli en vätska.
3. Fysiska förändringar:
* Termisk expansion: Ökande temperatur får generellt att det fasta ämnet expanderar något, eftersom atomerna vibrerar med större amplitud. Detta är mindre uttalat vid mycket låga tryck, eftersom de interatomiska krafterna är svagare.
* Förändringar i mekaniska egenskaper: Den fasta hårdheten, styvheten och styrkan kan påverkas av temperaturen. Ökad energi gör i allmänhet en solid mer duktil och mindre spröd.
4. Andra effekter:
* Förändringar i elektrisk konduktivitet: Vissa material, som halvledare, har sin elektriska konduktivitet ökat med temperaturen avsevärt.
* luminescens: Vissa fasta ämnen, som fosforer, kan avge ljus när de är upphetsade med energi.
Viktiga överväganden:
* Tryck: Trycket spelar en viktig roll för att bestämma effekterna av energitillskott. Vid mycket låga tryck är de interatomiska krafterna svaga, vilket underlättar fasövergångar.
* Materialtyp: De specifika materialegenskaperna för det fasta ämnet bestämmer dess beteende. Olika material har olika smältpunkter, sublimeringspunkter och värmeutvidgningskoefficienter.
Sammantaget kan tillägg av energi till ett fast ämne vid mycket lågt tryck leda till ett komplext samspel mellan effekter, inklusive ökad vibrationsenergi, fasförändringar och förändringar i fysiska egenskaper. Det specifika resultatet beror på materialets specifika förhållanden och egenskaperna.
