Termisk energi eller värme spelar en avgörande roll för att bestämma materiens tillstånd (fast, vätska eller gas). Så här relaterar de:
1. Lägga till termisk energi:
* fast till vätska (smältning): När du lägger tillräckligt med termisk energi till ett fast ämne får partiklarna kinetisk energi och börjar vibrera snabbare. De övervinner de starka intermolekylära krafterna som håller dem i en fast gitterstruktur, vilket gör att ämnet kan flyta och bli en vätska.
* vätska till gas (kokning/förångning): När du fortsätter att tillsätta värme till en vätska får partiklarna ännu mer kinetisk energi. Så småningom övervinner de de återstående intermolekylära krafterna och bryter sig loss från vätskan och blir en gas.
* sublimering: I vissa fall, med tillräckligt tillsatt termisk energi, kan ett fast ämne direkt omvandlas till en gas utan att passera genom det flytande tillståndet. Detta kallas sublimering (t.ex. torris).
2. Ta bort termisk energi:
* gas till vätska (kondens): Att ta bort termisk energi från en gas får partiklarna att sakta ner och förlora kinetisk energi. De kommer närmare varandra och är mer benägna att bilda intermolekylära bindningar och övergår till en vätska.
* vätska till fast (frysning): Ytterligare avlägsnande av termisk energi från en vätska får partiklarna att sakta ännu mer. De förlorar tillräckligt med kinetisk energi för att hållas i en fast gitterstruktur och stelna ämnet.
* Deposition: I likhet med sublimering kan det att ta bort tillräckligt med termisk energi från en gas direkt övergå till ett fast ämne utan att gå igenom vätskefasen. Detta kallas deponering (t.ex. frostbildning).
Nyckelpunkter:
* kinetisk energi: Mängden termisk energi bestämmer partiklarnas kinetiska energi i ett ämne. Mer energi betyder mer rörelse och vice versa.
* Intermolekylära krafter: Styrkan hos de attraktiva krafterna mellan partiklar bestämmer materiens tillstånd. Fasta ämnen har de starkaste krafterna, följt av vätskor och sedan gaser.
* fasändringar: Övergångarna mellan materiens tillstånd (smältning, frysning, kokning, kondens, sublimering, avsättning) drivs alla av förändringar i termisk energi.
* Temperatur: Temperatur är ett mått på partiklarnas genomsnittliga kinetiska energi i ett ämne. Det är en direkt indikation på det termiska energiinnehållet.
Sammanfattningsvis påverkar förändringar i termisk energi direkt den kinetiska energin hos partiklar och styrkan hos intermolekylära krafter, vilket leder till övergångar mellan materiens tillstånd.
