Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan er den termiske energi i et stof relateret til fysisk tilstand?

Den termiske energi af et stof er direkte relateret til dets fysiske tilstand, og forholdet er baseret på styrken af ​​de intermolekylære kræfter mellem molekyler. Sådan fungerer det:

* faste stoffer: I faste stoffer er molekyler tæt pakket sammen og oplever stærke intermolekylære kræfter. Disse kræfter begrænser bevægelsen af ​​molekyler og holder dem i en fast, stiv struktur. Den termiske energi i et fast stof er for det meste relateret til vibration bevægelse af molekyler omkring deres faste positioner.

* væsker: I væsker har molekyler mere termisk energi end i faste stoffer. Dette giver dem mulighed for at overvinde nogle af de intermolekylære kræfter, hvilket resulterer i mere bevægelsesfrihed. De kan glide forbi hinanden og give væsker fluiditet. Den termiske energi i væsker er forbundet med både vibration og translationelle Bevægelse (bevægelse fra et sted til et andet).

* Gasser: I gasser har molekyler den højeste termiske energi. De har nok energi til at overvinde intermolekylære kræfter fuldstændigt, så de kan bevæge sig frit og uafhængigt. Gasmolekyler er konstant i bevægelse og kolliderer med hinanden og væggene i deres beholder. Den termiske energi i gasser er for det meste relateret til translationel bevægelse med nogle rotation også bevægelse.

Her er et resumé:

| Fysisk tilstand | Intermolekylære kræfter | Termisk energi | Molekylær bevægelse |

| --- | --- | --- | --- |

| Solid | Stærk | Lav | For det meste vibration |

| Væske | Moderat | Medium | Vibrations- og translationelle |

| Gas | Svag | Høj | Translation og rotation |

statsændringer:

Efterhånden som et stofs termiske energi øges, bevæger molekylerne sig hurtigere, og de intermolekylære kræfter svækkes. Dette kan føre til en ændring i den fysiske tilstand:

* smeltning: Tilsætning af termisk energi til en fast øges vibrationsbevægelsen af ​​dens molekyler, indtil de slipper fri fra deres faste positioner og bliver en væske.

* kogning: Tilsætning af mere termisk energi til en væske øger den translationelle bevægelse, indtil molekylerne overvinder alle intermolekylære kræfter og undslipper i gasfasen.

Vigtig note: Den specifikke temperatur, hvormed disse faseændringer forekommer, afhænger af den type stof og det tryk, det er under.