相変化中、物質の運動エネルギーは比較的一定のままです。
その理由は次のとおりです。
* 位相の変化には、運動エネルギーではなく、ポテンシャルエネルギーの変化が含まれます。 運動エネルギーは運動のエネルギーであり、ポテンシャルエネルギーは位置または状態に関連するエネルギーを保存します。
* エネルギーは、相変化中に吸収または放出されます: 物質が融解または沸騰中にエネルギーを吸収すると、このエネルギーは分子間の結合を破壊し、ポテンシャルエネルギーを増加させます。凍結または凝縮中、エネルギーは結合形成として放出され、ポテンシャルエネルギーが減少します。
* 相変化中は温度が一定のままです: 物質の温度は、その分子の平均運動エネルギーの尺度です。相変化中は運動エネルギーは比較的一定のままであるため、温度も一定のままです。
例:
氷を暖めることを想像してみてください。
*氷が熱を吸収すると、その温度が上昇し、水分子の平均運動エネルギーの増加を示します。
*氷が0°C(32°F)に達すると、溶け始めます。 熱エネルギーは、硬い氷構造に水分子を保持している結合を破るために使用され、ポテンシャルエネルギーが増加します。
*熱はまだ加えられていても、温度は融解プロセス全体で0°C(32°F)にとどまります。
*すべての氷が溶けたら、加えて熱が液体水の運動エネルギーを増加させ、温度を上昇させます。
キーテイクアウト: ポテンシャルエネルギーは変化する一方で、位相の変化中は物質の運動エネルギーは比較的一定です。