1。温度と運動エネルギー:
暖房中の * : 物質に熱が加えられると、その温度が上昇します。これは、熱エネルギーが分子の平均運動エネルギーを増加させるために使用されているためです。運動エネルギーは運動のエネルギーであるため、より高温分子はより速く移動します。
* プラトー: 加熱曲線は、継続的な加熱にもかかわらず温度が一定のままであるプラトーを示しています。これらのプラトーは相変化(固体から液体、液体からガス)に対応しています。
2。位相の変更:
* 液体から液体(融解): 融点では、加えられた熱エネルギーは、分子の運動エネルギーを増加させる(したがって温度)を使用するのではなく、固定された剛性構造に分子を保持している結合を破壊するために使用されます。分子は、固体状態でそれらをまとめる引力を克服するのに十分なエネルギーを獲得し、液体状態でより自由に移動できるようにします。
* 液体からガス(沸騰): 融解と同様に、沸点での熱エネルギーは、液体状態に分子を一緒に保持する分子間力を克服するために使用されます。 分子は、液相から逃げて気相に入るのに十分なエネルギーを獲得し、そこでさらに自由に動きます。
* 熱の役割: 位相の変化中、追加された熱エネルギーは、運動エネルギーではなく、分子のポテンシャルエネルギーを変化させるために使用されています。これが、位相の変化中に温度が一定のままである理由です。
キーポイント:
* 勾配: 加熱曲線の勾配が急なほど、温度が速くなり、熱容量が高くなります。
* プラトー: 加熱曲線上の各プラトーの長さは、相変化を完了するために必要な熱エネルギーの量を示しています。
* 融合と気化の熱: 物質を溶かすのに必要な熱エネルギーは融合熱と呼ばれ、物質を蒸発させるのに必要な熱エネルギーは気化の熱と呼ばれます。
要約:
加熱曲線は、温度、運動エネルギー、相の変化の関係を視覚的に示しています。熱を追加すると、分子の運動エネルギーが増加する(温度の上昇につながる)と、分子間力を克服し、相転移を駆動するためにどのように使用できるかを示しています。