重要な概念:
* 分子の動き: 分子は常に動いています。 運動の種類(振動、回転、翻訳)と分子の平均速度は、温度に依存します。
* 位相の変化: これらは、問題の状態間の移行です。
* ソリッド: 分子はしっかりと詰められ、固定位置で振動します。
* 液体: 分子はガスよりも近くにありますが、より自由に動き回ることができます。
* ガス: 分子は遠く離れており、あらゆる方向に急速に移動します。
相変化中の分子運動がどのように変化するか:
* 融解: 固体が熱を吸収すると、その分子はより速く振動します。 分子が固定位置に保持する力を克服するのに十分なほど振動すると、固体が液体に溶けます。
* 凍結: 液体が熱を失うと、その分子は減速します。 固定位置に保持されるのに十分なほど減速すると、液体は固体に凍結します。
* 沸騰/蒸発: 液体が熱を吸収すると、その分子はより速く移動します。 十分な分子が液体に保持する力を克服するのに十分なエネルギーを獲得すると、気相に逃げます(沸騰)。これは、液体の表面でも発生する可能性があります(蒸発)。
* 凝縮: ガスが熱を失うと、その分子は減速します。彼らがお互いに引き付けられ、液体に凝縮するのに十分なほど遅くなるとき。
* 昇華: 一部の物質は、固体からガス(ドライアイスなど)に直接移行できます。これは、分子が最初に液体になることなく固体状態を逃れるのに十分なエネルギーを得るときに起こります。
* 堆積: これは昇華の反対であり、ガスは固体に直接移行します。
要約:
位相の変化は、分子のエネルギーの変化によって駆動されます。 温度が上昇すると、分子はより速く移動し、その平均分離が増加します。 逆に、温度が低下すると、分子は動きが遅くなり、平均分離が減少します。 分子運動と分離のこれらの変化は、物質状態間の遷移の直接的な原因です。