한 상태에서 다른 상태로 변화하는 물질의 활동을 위상 전이라고합니다. 모든 원소 또는 물질은 특정 압력 및 온도 조합에서 한 단계에서 다음 단계로 전환 할 수 있습니다. 예를 들어, 물이 끓으면 액체에서 가스로 바뀝니다. 이 모든 단계에서, 경험적 공식은 단지 연속적인 변동이있는 정상적인 기능 일뿐입니다. 한 단계에서 다음 단계로 이동하는 화합물을 제외하고는 기능을 갑자기 변경합니다. 액체, 고체 및 가스 단계는이 장에서 논의 될 것입니다.
물질 상태
학습 단계 전환을위한 또 다른 방법은이를 초기 물질 상태에 연결하는 것입니다.
- 고체는 액체 또는 가스로 녹거나 승화 될 수 있습니다.
- 액체는 고체가되어 가스를 형성하기 위해 고체가되거나 증발 할 수 있습니다.
- 가스는 액체로 얼어 붙거나 고체에 정착하거나 혈장으로 이온화 할 수 있습니다.
- 플라즈마는 다른 가스를 생산하기 위해 탈 이온화되거나 재결합 할 수있는 가스입니다. 혈장은 입자가 더 넓고 이온화된다는 점을 제외하고 가스와 유사하다는 것을 기억하십시오.
왜 위상 변화가 발생합니까?
대부분의 위상 전이는 시스템 에너지의 변화로 인해 발생합니다. 온도는 원자와 분자의 운동 에너지를 증가시켜 결합을 깨고 드리프트 할 수 있습니다. 마찬가지로, 온도를 낮추면 입자가 속도가 느려지고 단단한 구조를 형성하기가 더 간단하게 만듭니다. 압력을 증가시켜 입자가 함께 밀려 나가는 반면, 압력을 줄임으로써 분리 할 수 있습니다.
위상 다이어그램은 주어진 온도 및 압력에서 물질의 문제를 나타냅니다. 이온화 된 물질이 이온화 될 때 혈장이 형성된다. 결과적으로 온도를 높이면 이온이 형성 될 수 있지만 압력 감소, 진공조차도 혈장이 항상 발생하는 것은 아닙니다.
위상 전이에 영향을 미치는 요인
- 온도 :온도는 구성 요소의 단계를 변경할 수 있습니다. 냉동실에 물을 넣어 얼음으로 바꾸는 것이 빈번한 예입니다. 시스템의 압력은 일정하게 유지되므로 이러한 형태의 위상 이동은 등소 바릭 사이클이라고합니다.
- 압력 :압력을 사용하여 재료의 단계를 이동할 수 있습니다. 융점이 달성 될 때까지 피스톤이 액체를 누르려고 할 때 압력이 상승 할 것입니다. 그 후, 액체는 굳어집니다. 압력이 변하는 동안 온도가 일정하게 유지되는 등온 과정의 예입니다.
상태 변경 유형
위상 전이는 주어진 모든 압력에 대해 특정 온도에서 발생하며, 종종 열 방출 및 흡수, 크기 및 농도의 변화가 이어집니다. 많은 주가 있습니다 :
- 동결
동결은 물리적 상태를 액체에서 고체로 변형시키는 것입니다. 이 방법은 실험실에서 야채 (보존 식품) 및 동물성 제품을 보존하는 데 사용됩니다.
- 끓는
끓는 것은 물질의 액체 상을 증기 형태로 바꾸는 방법입니다.
- 응축
품목이 물리적 상태를 가스에서 액체로 변경하는 과정을 응축이라고합니다. 용액에 관해서는 용질과 용매의 두 가지 구성 요소가 있습니다. 이 방법은 이러한 반대를 분리하는 데 도움이됩니다.
- 용융
용융은 재료를 고체에서 액체 상태로 변형시킵니다. 대부분의 경우 과정에서 주변 환경에서 열 에너지를 흡수합니다.
- sublimation
고체에서 증기로의 물질의 변형은 승화라고합니다. 고체 및 기체상은 승화 단계 전체에서 열 균형으로 공존합니다.
잠재 열이란 무엇입니까?
공정에 대한 재료의 잠열은 재료의 전이 동안 단위 질량 당 흡수되거나 전달되는 열량입니다. 공식은 다음과 같습니다.
q =ml
여기서 l은 잠복 열을 나타냅니다.
잠복 열을 변형 열이라고도합니다. 단위는 CAL/GM 또는 J/kg입니다.
퓨전의 잠재 열
고형물이 가열되면, 용융점에 도달 할 때까지 온도가 상승하며, 그 시점에서 변하기 시작합니다. 추가 열 에너지는 융점이 달성되면 온도에 거의 영향을 미치지 않습니다. 대신, 용융으로 알려진 고체에서 액체로 위상 전이를위한 에너지를 제공합니다. 융합 심볼 LF의 잠복 열은 고체-액체 전이를 설명합니다. 용융 과정을 설명하는 방정식은 입니다 = m l f .
기화 열기
기화 열은 표준 대기압에서 한 몰의 액체를 끓는점으로 변환하는 데 필요한 에너지입니다. 과도한 열은 용융 온도에서 또는 끓는 온도에서 물질상 위상을 고체에서 액체에서 액체에서 기체로 전환하기 위해 필요합니다. 항목의 온도 가이 단계 중 하나에 도달 한 후에 만 기화됩니다. 기화의 잠복 열 (또는 기화 엔탈피)이 여기에서 사용됩니다. 그러나 그 개념은 융합의 잠열과 동일합니다. 기화의 잠열 (LV)은 액체 가스 전이를 상징하며, 방정식은 다음과 같습니다. q = m l V
