Com es produeix un canvi d’estat?

Estem rodejats de canvis d’estat tota l’estona. Quan prenem un gelat a l’estiu i si no ens el mengem ràpidament es desfà i ens embrutem (fusió), quan posem a calfar aigua per fer el sopar perquè volem creïlles bullides (ebullició), també quan olorem un perfum (evaporació), etc. Però no ens adonem d’aquests fenòmens.

Ara veurem què li passa a la matèria quan canvia d’estat. Per entendre’l hem de fer valdre la teoria cinètic-molecular que ja vàrem veient a un post passat. Aquesta teoria es basa a estudiar el moviment de les partícules, analitzarem aquest fet pels diferents canvis que ja hem vist.

Fusió: Si augmentem la temperatura d’un sòlid, les seues partícules comencen a vibrar cada vegada més a mesura que augmentem la temperatura. La velocitat de vibració arriba a ser tan gran que es trenquen els enllaços que les mantenien unides. Així se separen de les seues posicions fixes que tenien a l’estructura del sòlid. Mentre el sòlid està canviant a líquid tota l’energia que donem en forma de calor s'utilitza per canviar d’estat i per això la temperatura durant tot el procés es manté constant. Aquesta temperatura és la temperatura de fusió.

Ja sabem que hi ha dos processos que produeixen la vaporització:

L'evaporació ocorre quan un líquid es deixa a l’aire, la superfície pot calfar-se i amb aquesta energia les molècules de la superfície del líquid l’utilitzen per passar a estat gasós. Com major siga la temperatura ambient major serà l’evaporació.

Havíem dit que hi havia un altre procés considerat vaporització i és l’anomenada ebullició. En aquest cas, tota la massa del líquid es calfen progressivament i augmenten el seu moviment, movent-se cada vegada més ràpid. A l’interior del líquid es formen bombolles que arriben a la superfície i es trenquen deixant escapar el líquid en forma gasosa. En aquest moment diem que l’aigua bull. Com al cas de la vaporització l’energia que li subministrem s’utilitza per fer el canvi d’estructura però la temperatura es manté constant i s’anomena temperatura d’ebullició.

 

Al pròxim post parlarem dels factors que afecten aquests processos.

Espere veure-us per ací molt prompte!!

Les imatges pertanyen a Edelvives digital

Els canvis d’estat

Tots coneixem el fet que si posem un bloc de gel damunt la taula de la cuina i el deixem una estona a temperatura ambient, es derrueix, és a dir, passa a ser aigua líquida. Per altra banda, quan posem un cassó amb aigua al foc, després d’uns minuts comença a bullir. D’aquesta manera tan quotidiana som conscients dels canvis d’estat de la matèria.

Podem dir que un canvi d’estat és un procés físic pel qual una substància passa d’un estat a un altre sense canviar la seua natura o composició química. Considerarem dos tipus de canvis, els canvis d’estat directes que són aquells que es produeixen per un augmente de la temperatura i els canvis inversos, que es produeixen per un descens de la temperatura.

Al següent diagrama podeu veure la relació entre els diferents canvis. En roig estan marcats els canvis directes i en blau els canvis inversos.

 l'imatge es d'ací

Anem ara a explicar cadascú dels canvis: 

Fusió: procés pel qual un sòlid es transforma en líquid. La temperatura de fusió és aquella a la que es produeix aquest canvi.

Solidificació: és el procés invers a la fusió. En aquest cas un líquid passa a estat sòlid.

Vaporització: Així s’anomena al canvi de líquid a gas. Aquest procés pot tindre lloc de dues formes. Direm que es tracta d'evaporació si el líquid està en contacte amb l’aire i el canvi és a temperatura ambient, aquest fenomen sols ocorre en la superfície. En el cas de l’ebullició, el canvi de líquid a gas es produeix en tota la massa, pel calfament. A la temperatura a la qual podem observar això li diem temperatura d’ebullició.

Condensació: és l’invers a la vaporització.

Sublimació: és el procés pel qual un sòlid passa a gas sense passar per l’estat líquid. El procés invers s’anomena igual.

Fins ací l’entrada de hui. Al següent post vorem com es produeixen els canvis d’estat!!