Κεφάλαιο 3: Θερμότητα

Σελίδα 44 από 106

Περιεχόμενα
Προηγούμενη Σελίδα Επόμενη Σελίδα
Θερμότητα: Η θερμότητα μεταβάλλει την κατάσταση των σωμάτων

Tήξη και πήξη

1ο ΘΕΜΑ: α) Η θερμότητα που απορροφά ένα σώμα προκαλεί ανύψωση θερμοκρασίας του σώματος όσο το σώμα βρίσκεται στην ίδια φάση (στερεά ή υγρά),

β) Όσο συνυπάρχουν οι δυο φάσεις (στερεό και υγρό) η θερμότητα που απορροφά το σώμα προκαλεί αλλαγή της φάσης και όχι ανύψωση της θερμοκρασίας.

Πειράματα

1. Ας λιώσουμε τον πάγο.









Πείραμα 1: Ας λιώσουμε τον πάγο.

Υλικά:
Ένα μεταλλικό κουτί, παγάκια, ένα θερμόμετρο, ένα ηλεκτρικό μάτι.

Εκτέλεση: Μέσα στο κουτί τοποθετούμε τα παγάκια κατ' ευθείαν από το ψυγείο και το θερμόμετρο και μετρούμε την θερμοκρασία τους π.χ. -6oC. Θερμαίνουμε το κουτί και παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία του πάγου ανεβαίνει μέχρι την τιμή 0oC. Από την στιγμή αυτή αρχίζει η τήξη του πάγου ενώ το θερμόμετρο δείχνει σταθερά 0oC. Αυτό συνεχίζεται μέχρι να λιώσει όλος ο πάγος. Αν εξακολουθήσουμε να θερμαίνουμε το νερό η θερμοκρασία θα αρχίσει να ανεβαίνει κανονικά.



Γιατί ενώ προσφέρουμε συνέχεια θερμότητα όση ώρα συνυπάρχουν και τα παγάκια και το νερό δεν ανεβαίνει η θερμοκρασία; Που πάει η θερμότητα που ξοδεύουμε;

Η θερμότητα αυτή ξοδεύεται όχι για την ανύψωση της θερμοκρασίας του σώματος, αλλά για να μετατραπεί ο πάγος (στερεά φάση) σε νερό (υγρή φάση) της ίδιας θερμοκρασίας, δηλ. για να καταστραφεί η κρυσταλλική δομή της στερεάς φάσης.
Επειδή αυτή η θερμότητα δεν φαίνεται (σαν ανύψωση της θερμοκρασίας) λέγεται λανθάνουσα θερμότητα.

Συμπεράσματα:: Κατά τη διάρκεια της τήξης (όσο συνυπάρχουν και στερεό και υγρό), η θερμοκρασία παραμένει σταθερή.

Παρατηρήσεις:
1. Στα άμορφα υλικά, κατά τη διάρκεια της τήξης η θερμοκρασία δεν παραμένει σταθερή αλλά η μετατροπή της στερεάς φάσης σε υγρή γίνεται σε μια περιοχή θερμοκρασιών. Τέτοιο παράδειγμα έχουμε στο γυαλί.

2. Η παροχή της θερμότητας πρέπει να είναι σταθερή, δηλ. να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρικό μάτι ή αν δεν είναι δυνατόν γκαζάκι με καινούργια φιάλη.