Hvordan opfører partikler af stof, når termisk energi øges?

Generelle effekter:

* Øget kinetisk energi: Partikler får mere kinetisk energi, hvilket betyder, at de bevæger sig hurtigere og med mere vibrationsenergi. Dette fører til:

* udvidelse: Partikler bevæger sig længere fra hinanden, hvilket får stoffet til at udvide i volumen.

* Øget pres: I et begrænset rum fører den øgede partikelbevægelse til flere kollisioner med containervæggene, hvilket resulterer i højere tryk.

* øgede reaktionshastigheder: Hurtigere bevægelige partikler har en større chance for at kollidere og reagere med hinanden.

tilstandsændringer:

* fast til væske (smeltning): Efterhånden som termisk energi øges, bryder partikler i en solid vibrer mere intenst og bryder til sidst fri fra deres faste positioner og overgår til en flydende tilstand.

* væske til gas (kogning/fordampning): Yderligere stigninger i termisk energi får flydende partikler til at overvinde intermolekylære kræfter og undslippe i den gasformige fase.

* plasma: Ved ekstremt høje temperaturer kan atomer miste elektroner og skabe en tilstand af stof kaldet plasma, som er en meget ioniseret gas.

Specifikke eksempler:

* Vand: Tilsætning af varme til is får den til at smelte i flydende vand og koges derefter i vanddamp.

* Metaller: Opvarmning af en metalstang får den til at udvide, og det er grunden til, at broer og bygninger har ekspansionsfuger.

* Kemiske reaktioner: Madlavning af mad involverer at hæve temperaturen for at fremskynde kemiske reaktioner og nedbryde madmolekyler.

Undtagelser:

* vand ved 4 ° C: Vand er et unikt stof, der sammentrækker, når de opvarmes fra 0 ° C til 4 ° C på grund af dets usædvanlige hydrogenbindingsstruktur.

Kortfattet:

Forøgelse af termisk energi får generelt partikler af stof til at bevæge sig hurtigere, hvilket fører til øget kinetisk energi, ekspansion, tryk og reaktionshastigheder. Dette kan også føre til ændringer i materien. Der er dog undtagelser fra disse generelle regler afhængigt af det specifikke stof og dets unikke egenskaber.