|
|
עמוד:36
3 . 8 מצבי צבירה , מעברי פזה וחום מעבר מניסיוננו היומיומי אנו יודעים , כי כאשר מחממים מים ל , 100 ° 0 הם רותחים והופכים לגז ( אדים ) וכשמקררים אותם ל , 0 ° 0 הם קופאים והופכים למוצק ( קרח . ( כדי להפוך מים לאדים , לא די לחמם אותם ל 100 ° 0 אלא יש להמשיך ולספק להם חום , שאינו מעלה את הטמפרטורה אלא גורם לאידוי . דרושות 539 קלוריות כדי להפוך גרם אחד של מים ב כ 100 ° < לגרם אחד של אדים ב . 100 ° 0 כאשר האדים מתעבים למים , הם משחררים כמות זהה של חום . החום הזה מכונה חוט אידוי . תופעה דומה מתרחשת כאשר מקפיאים מים לקרח : יש לסלק מכל גרם מים ב כ 80 0 ° < קלוריות כדי להפכו £ גרם קרח ב , 0 ° 0 וכדי להתיך גרס אחד של קרח יש לספק לו 80 קלוריות . חום זה נקרא חום היתון ) . פעם קראו לחום האידוי ולחום ההיתוך בשם "חום כמוס" . Latent heat היום מקובל השם חום היפון או חום מעבר ( . transformation heat of גז , נוזל ומוצק מכונים מצבי הצבירה ( או הפזות ) של החומר . המעבר ממצב צבירה אחד למשנהו מכונה מעבר פזה . הטמפרטורות שבהן מתרחש המעבר נקראות נקודות ההיתוך והרתיחה . נקודות ההיתוך והרתיחה וחום המעבר של כמה חומרים מופיעים בטבלה . 3 . 6 כל הערכים בטבלה 3 . 6 הם עבור לחץ אטמוספרי רגיל 101325 ) פסקל או 1013 . 25 מיליבר . ( טמפרטורת הרתיחה עולה כשהלחץ עולה . למשל , בלחץ 2 xlO Pa ( פי שניים מהלחץ האטמוספרי הרגיל ) המים רותחים ב , 120 ° 0 ובלחץ 0 . 5 xi 0 Pa הם רותחים ב . 82 ° 0 בסיר לחץ , לא מאפשרים לאדים לצאת עד שהלחץ נעשה גדול פי 3 או פי 4 מהלחץ האטמוספרי . כתוצאה מכך , המים רותחים בטמפרטורה שבין 14 O ° C ^ 13 O ° C וזמן הבישול מתקצר . במקומות גבוהים נקודת הרתיחה של המים נמוכה מ 100 ° 0 בגלל הלחץ האטמוספרי הנמוך . בגובה 2000 מ / למשל , המים רותחים ב . 93 . 5 ° 0 גם טמפרטורת ההיתוך תלויה בלחץ . ברוב החומרים היא עולה כשהלחץ גדל , אולם במים היא יורדת . בנעלי החלקה על הקרח , מתחת ללהבים , נוצרת שכבת מים בעת ההחלקה , משום שהלחץ מוריד את נקודת ההיתוך והקרח נמס בטמפרטורה נמוכה מ . 0 ° 0 לאחר שהלחץ מוסר , שכבת המים חוזרת וקופאת לקרח . יוצאת דופן בתחום הטמפרטורות שבין . 4 ° C ^ 0 ° C בתחום זה נפחם יורד כשהטמפרטורה עולה , וצפיפותם גדלה . התופעה הזו מכונה "האנומליה של המים . " ב 4 ° 0 הצפיפות של המים היא מקסימלית וערכה אז 1000 . 00 ק"ג \ מ ( הק"ג הוגדר כך שיתקבל ערך זה . ( ב 0 ° 0 צפיפות המים היא 999 . 87 ק"ג \ מ . שאלה 3 . 9 גולה במדחום עשויה זכוכית פיירקס ונפחה 0 . 5 סמ . הקוטר הפנימי של הצינור הדק הוא 0 . 02 ס"מ . ב 0 ° 0 הכספית ממלאת את נפח הגולה . מצא בכמה ס"מ עולה הכספית בצינור כאשר הטמפרטורה עולה ל ) . 10 ° 0 הדרכה : קח בחשבון כי גם נפח הגולה וקוטר הצינור משתנים . קל להראות כי בהתפשטות תרמית , הממדים של חללים בתוך הגוף מתנהגים כמו הממדים של הגוף עצמו ; נפחם גדל יחסית לנפח הגוף , וקוטרם גדל יחסית לאורך הגוף ( .
|
|