Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvad sker der, når et solidt afkøles?

Når et fast stof afkøles, mister dens partikler kinetisk energi. Dette får partiklerne til at:

* Sænk: De vibrerer mindre intenst og med en mindre amplitude.

* Gå tættere sammen: Den gennemsnitlige afstand mellem partikler falder.

* Bliv mere bestilt: Partiklerne justeres i en mere struktureret, regelmæssig ordning.

Her er en oversigt over, hvad der sker på molekylært niveau:

* Nedsat kinetisk energi: Varme er bevægelsesenergien. Når du afkøler et fast stof, fjerner du varmeenergi, hvilket igen reducerer den kinetiske energi fra de individuelle partikler inden for det faste stof.

* reduceret vibration: Partiklerne i et fast stof vibrerer konstant. Når det faste afkøles, falder intensiteten og amplituden af ​​disse vibrationer.

* Nedsat afstand mellem partikler: Når partiklerne vibrerer mindre, har de mindre energi til at overvinde de attraktive kræfter mellem dem. Dette får dem til at komme tættere sammen, hvilket resulterer i en tættere struktur.

* Øget rækkefølge: I mange faste stoffer, især krystallinske faste stoffer, arrangerer partiklerne sig i et stærkt organiseret, gentagende mønster kaldet et gitter. Afkøling styrker disse intermolekylære bindinger, hvilket gør gitteret mere stabilt og organiseret.

Konsekvenser af afkøling af et solidt:

* Ændring i fysiske egenskaber: Afkøling fører ofte til ændringer i et fast stofs volumen, densitet og undertiden endda dens farve eller magnetiske egenskaber.

* faseovergang: Hvis det afkøles tilstrækkeligt, kan en fast overgang over for en væske (smelte) eller endda en gas (sublimering).

Vigtig note: Ikke alle faste stoffer opfører sig identisk, når de afkøles. Amorfe faste stoffer, som glas, har ikke en veldefineret gitterstruktur, så deres ændringer er mere gradvise og mindre dramatiske end krystallinske faste stoffer.