1. Ökning i temperatur:
* När värme tillsätts till ett fast ämne absorberas energin av partiklarna i det fasta ämnet.
* Detta får partiklarna att vibrera snabbare, vilket leder till en ökning av den fasta temperaturen.
2. Expansion:
* När partiklarna vibrerar mer kraftfullt ökar det genomsnittliga avståndet mellan dem.
* Detta resulterar i en övergripande ökning av volymen av det fasta ämnet, känd som termisk expansion.
* Expansionen är i allmänhet linjär (t.ex. en metallstång blir längre), men kan vara mer komplex i tre dimensioner (t.ex. blir en kub större i alla riktningar).
3. Förändring i tillstånd (smältning):
* Om tillräcklig värme tillsätts kan partiklarnas vibrationer bli så intensiva att de övervinner krafterna som håller dem i en fast gitterstruktur.
* Detta får det fasta ämnet att övergå till ett flytande tillstånd (smältning).
* Temperaturen vid vilken smältning inträffar kallas smältpunkten.
4. Förändring i fysiska egenskaper:
* Värme kan också förändra de fysiska egenskaperna hos fasta ämnen, till exempel:
* Hårdhet: Vissa fasta ämnen blir mjukare när de värms upp, medan andra blir svårare.
* Elasticitet: Uppvärmning kan minska elasticiteten hos ett material, vilket gör det mindre kapabelt att deformeras och återgå till sin ursprungliga form.
* Elektrisk konduktivitet: I vissa material, som metaller, ökar uppvärmningen elektrisk motstånd.
* Optiska egenskaper: Uppvärmning kan ändra ett material färg, transparens eller reflektivitet.
5. Kemiska reaktioner:
* Värme kan påskynda kemiska reaktioner inom fasta ämnen.
* Detta beror på att den ökade energin hos partiklar ökar sannolikheten för kollisioner och reaktioner.
* Exempel inkluderar:
* dehydrering: Vissa fasta ämnen förlorar vattenmolekyler när de uppvärms.
* Nedbrytning: Vissa fasta ämnen bryts ned i enklare ämnen när de värms upp.
6. Fasövergångar:
* Medan smältning är det vanligaste kan värme också inducera andra fasövergångar i fasta ämnen, till exempel:
* sublimering: Vissa fasta ämnen kan övergå direkt till gas (t.ex. torris).
* polymorfism: Vissa fasta ämnen kan existera i flera kristallina strukturer, och värme kan utlösa en övergång mellan dessa former.
7. Termisk stress:
* När olika delar av en solid upplevelse olika temperaturer kan de expandera eller sammandras till olika priser.
* Detta kan skapa interna spänningar inom det fasta, vilket potentiellt kan leda till sprickbildning eller deformation.
Det är viktigt att notera att de specifika effekterna av värme på ett fast ämne beror på vilken typ av fast ämne och mängden applicerad värme. Till exempel är vissa fasta ämnen mer resistenta mot smältning än andra, och vissa material expanderar lättare än andra.
