Olomuodosta toiseen
Aineen olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu Nesteessä rakenneyksiköt pystyvät liukumaan toistensa ohi Kiinteässä aineessa rakenneyksiköt värähtelevät lähes paikallaan. Kaasumaisessa olomuodossa aineen rakenneyksiköt liikkuvat vapaasti joka suuntaan. Aineen olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu
Aineen olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu Lämpötilan muuttaminen voi saada aikaan aineen muuttumisen olomuodosta toiseen
Jokaisella aineella on oma sulamis-ja kiehumispiste. Eri aineet sulavat ja kiehuvat eri lämpötiloissa. Jää sulaa 0°C:ssä, tina vasta 232 °C:ssa. Vesi kiehuu 100°C:ssa, etanoli 78°C:ssa. Vesi on jäätä pakastimessa, jonka sisälämpötila on -18°C, mutta etanoli ja glykoli (pakkasneste) eivät siellä vielä jähmety. Jokaisella aineella on oma sulamis-ja kiehumispiste. Ne löytyvät taulukosta, älä opettele niitä ulkoa! Paine vaikuttaa sulamiseen ja kiehumiseen. Esimerkiksi vesi kiehuu Mont Everestillä jo 70-asteessa, koska ilmanpaine on pieni.
Kiinteä aine sulaa ja neste jähmettyy aineelle ominaisessa lämpötilassa, sulamispisteessä. Sulaessa kiinteä aine muuttuu samanlämpöiseksi nesteeksi. Aineen sulattamiseen tarvitaan energiaa, joka sitoutuu aineeseen. Sulattamiseen kulunut energia vapautuu jähmettyessä.
E = s· m Sulamiseen tarvittava energia Eri aineet tarvitsevat sulamiseen eri määrät energiaa, eli niillä on eri ominaissulamislämpö. Sulamiseen tarvittava energia E Sulatettavan aineen määrä m Aine s Aineen ominaissulamislämpö kertoo, kuinka monta kJ energiaa tarvitaan sulattamaan 1 kg sulamispisteessään olevaa ainetta. Sulattamiseen tarvittava energia riippuu myös sulatettavan aineen määrästä, siis kuinka monta kg ainetta on. Ominaissulamislämpö s löytyy aineen kohdalta taulukosta E = s· m
Kuinka paljon energiaa tarvitaan sulattamaan 1 kg sulamispisteessään olevaa jäätä? 3 kg sulamispisteessään olevaaa jäätä. 1,5 kg sulamispisteessään olevaa hopeaa. Etsitään veden ominaissulamislämpö (s.292) Se ilmaisee, kuinka paljon energiaa tarvitaan 1 kg:n sulattamiseen. 333 kJ b) Nyt jäätä on kolminkertainen määrä. Kerro siis edellinen tulos kolmella. Vastaus 999 kJ c) Etsi hopean ominaissulamislämpö ja päättele siitä, kuinka paljon energiaa tarvitaan yhden hopeakilogramman sulattamiseen. 105 kJ/kg Kerro lopuksi tulos luvulla 1,5. 157,5 kJ
Aine voi höyrystyä kahdella tavalla kiehumalla kiehumispisteessä koko nesteessä haihtumalla kaikissa lämpötiloissa nesteen pinnalta Aineen höyrystäminen vaatii energiaa. Sama energia vapautuu, kun aine tiivistyy takaisin nesteeksi. Höyrystyessä kiehumispisteessä oleva neste muuttuu samanlämpöiseksi kaasuksi.
Eri aineet tarvitsevat höyrystymiseen erilaiset määrät energiaa, joten niillä on eri ominaishöyrystymislämpö h. Ominaishöyrystymislämpö ilmaisee, kuinka monta kJ energiaa tarvitaan muuttamaan 1 kg ainetta samanlämpöiseksi kaasuksi. Tarvittava energia riippuumyös höyrystettävän aineen määrästä. E = h·m Laske, kuinka paljon energiaa tarvitaan muuttamaan a) 1 kg b) 5 kg 100-asteista vettä samanlämpöiseksi höyryksi. Etsi veden ominaishöyrystymislämpö taulukosta. Siitä saat 1 kg:n höyrystymiseen tarvittavan energian. 2. Nyt ainetta on viisinkertainen määrä. Kerro siis edellinen tulos viidellä.