Agregatna stanja — zašto temperatura stoji dok se led topi?
Čvrsto, tečno i gasovito stanje, fazni prelazi (topljenje, očvršćavanje, isparavanje, kondenzacija, sublimacija), konstantna temperatura tokom prelaza i toplota topljenja i isparavanja (Q = m·q).
Video
Pojmovi
- Agregatna stanja
- Supstancija može biti u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju (i u plazmi, o kojoj se uči kasnije). U čvrstom čestice osciluju oko stalnih položaja, u tečnom se kreću u grupama, u gasu potpuno haotično.
- Fazni prelaz
- Fazni prelaz je prelazak supstancije iz jednog agregatnog stanja u drugo. Da bi se desio, veze među česticama se kidaju (treba dovesti toplotu) ili stvaraju (toplota se oslobađa).
- Topljenje i očvršćavanje
- Topljenje je prelaz iz čvrstog u tečno, a očvršćavanje (mržnjenje) iz tečnog u čvrsto. Dešavaju se na temperaturi topljenja (za vodu/led 0 °C). Pri topljenju se toplota dovodi, pri očvršćavanju oslobađa.
- Isparavanje i kondenzacija
- Isparavanje je prelaz iz tečnog u gasovito, a kondenzacija iz gasovitog u tečno. Dešavaju se na temperaturi ključanja (za vodu 100 °C). Isparavanje troši toplotu, kondenzacija je oslobađa.
- Sublimacija
- Sublimacija je prelaz iz čvrstog pravo u gasovito stanje (bez tečne faze), a resublimacija obrnuto. Primeri: suvi led (čvrsti CO₂) koji se dimi, i inje koje se stvara na hladnoći.
- Temperatura se ne menja tokom prelaza
- Tokom faznog prelaza temperatura se NE menja, iako se toplota dovodi ili otpušta. Dok se sav led ne istopi, temperatura ostaje na 0 °C — sva dovedena toplota ide na kidanje veza, a ne na zagrevanje.
- Toplota topljenja i isparavanja
- Za topljenje mase $m$ potrebna je toplota $Q = m \cdot q_t$, a za isparavanje $Q = m \cdot q_i$, gde su $q_t$ (toplota topljenja) i $q_i$ (toplota isparavanja) osobine supstancije. Ista toplota se oslobodi pri očvršćavanju, odnosno kondenzaciji.
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $Q$ | toplota za topljenje | kJ |
| $m$ | masa supstancije | kg |
| $q_t$ | toplota topljenja (osobina supstancije) | kJ/kg |
Ista toplota se oslobodi pri očvršćavanju.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $Q$ | toplota za isparavanje | kJ |
| $m$ | masa supstancije | kg |
| $q_i$ | toplota isparavanja (osobina supstancije) | kJ/kg |
Ista toplota se oslobodi pri kondenzaciji.
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Koja su tri osnovna agregatna stanja?
2. Šta je fazni prelaz?
3. Topljenje je prelaz iz:
4. Kako se zove prelaz iz tečnog u gasovito stanje?
5. Šta je sublimacija?
6. Šta se dešava sa temperaturom dok se led topi?
7. Gde ide toplota koja se dovodi tokom topljenja?
8. Formula za toplotu topljenja je:
9. Da li se pri očvršćavanju toplota dovodi ili oslobađa?
10. Na kojoj temperaturi voda ključa (na normalnom pritisku)?
Rešeni zadaci
Koliko toplote treba da se istopi 2 kg leda? (q_t = 334 kJ/kg)
-
$Q = m \cdot q_t = 2\ \mathrm{kg} \cdot 334\ \mathrm{kJ/kg} = 668\ \mathrm{kJ}$Masu pomnožimo toplotom topljenja.
Koliko toplote treba da ispari 3 kg vode? (q_i = 2260 kJ/kg)
-
$Q = m \cdot q_i = 3\ \mathrm{kg} \cdot 2260\ \mathrm{kJ/kg} = 6780\ \mathrm{kJ}$Masu pomnožimo toplotom isparavanja.
Zašto se znojenjem hladimo?
-
Znoj (voda) isparava sa kože.Za isparavanje troši toplotu.
-
Tu toplotu uzima sa kože.Zato nam je hladnije.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Koliko toplote treba da se istopi telo mase 4 kg, ako je toplota topljenja 120 kJ/kg?
Koliko toplote treba da ispari tečnost mase 4 kg, ako je toplota isparavanja 300 kJ/kg?
Za topljenje tela potrošeno je 450 kJ, a toplota topljenja je 30 kJ/kg. Kolika je masa tela?
Dok se led topi, a šporet stalno dovodi toplotu, temperatura:
Kako se zove prelaz iz čvrstog pravo u gasovito stanje?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 36. Prenošenje toplote — kako toplota Sunca stigne kroz prazan svemir?