Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat wordt bedoeld met latente fusiewarmte en het uitleggen van moleculaire theorie -materie?

latente Fusion Wheat uitgelegd:

De latente fusiewarmte is de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​stof van vaste toestand te veranderen in een vloeibare toestand bij een constante temperatuur. Het is in wezen de energie die nodig is om de bindingen te verbreken die de moleculen in een rigide, geordende structuur (vaste structuur) houden en hen vrijer kunnen bewegen (vloeistof).

Denk er zo aan: Stel je een ijsblok voor. Om het te smelten, moet je warmte -energie toevoegen. Deze energie verhoogt de temperatuur van het ijs niet, maar in plaats daarvan verbreekt het de bindingen die de watermoleculen bij elkaar houden in de vaste ijsstructuur. Zodra er voldoende bindingen zijn verbroken, verandert het ijs in vloeibaar water, hoewel de temperatuur op het smeltpunt blijft (0 ° C voor water).

Latent Fusion Wheat met moleculaire materie van materie uitleggen:

De moleculaire theorie van materie verklaart het gedrag van materie op atomair en moleculair niveau. Dit is hoe het verband houdt met latente fusiewarmte:

vaste stoffen:

* Bestelde structuur: In vaste stoffen worden moleculen strak verpakt en bij elkaar gehouden door sterke intermoleculaire krachten. Deze krachten creëren een rigide, geordende structuur.

* Lage mobiliteit: Moleculen in een vaste stof hebben een zeer beperkte beweging en trillen alleen binnen hun vaste posities.

vloeistoffen:

* minder bestelling: In vloeistoffen zijn moleculen nog steeds dicht bij elkaar, maar hebben meer bewegingsvrijheid. De intermoleculaire krachten zijn zwakker in vergelijking met vaste stoffen.

* Hogere mobiliteit: Moleculen in een vloeistof kunnen zich verplaatsen, langs elkaar glijden en meer translationele en rotatiebeweging hebben.

smelten:

* Energie -input: Wanneer warmte wordt toegevoegd aan een vaste stof, wordt de energie geabsorbeerd door de moleculen, waardoor ze sneller trillen.

* Bond breken: Naarmate de trillingen toenemen, verzwakken de intermoleculaire krachten en breken uiteindelijk. Dit is waar de latente fusiewarmte wordt gebruikt.

* Faseverandering: Wanneer voldoende bindingen worden verbroken, stort de vaste structuur in en stort de stofovergangen naar een vloeibare toestand. De temperatuur blijft constant tijdens deze faseverandering omdat de toegevoegde energie volledig wordt gebruikt om bindingen te verbreken, niet om de kinetische energie van de moleculen te vergroten (die de temperatuur zouden verhogen).

belangrijke punten:

* constante temperatuur: De latente fusiewarmte is een constante waarde voor een bepaalde stof bij een specifieke druk. Dit betekent dat de temperatuur van de stof hetzelfde blijft tijdens het smeltproces.

* Warmteabsorptie: Tijdens het smelten absorbeert de stof warmte -energie zonder de temperatuur te verhogen.

* Endotherme proces: Smelten is een endotherme proces omdat het energie -input vereist.

Voorbeeld:

De latente fusiewarmte voor water is 334 J/g. Dit betekent dat 334 joules energie nodig zijn om één gram ijs bij 0 ° C bij 0 ° C in vloeibaar water te smelten.

Samenvattend is de latente fusiewarmte de energie die nodig is om de bindingen te verbreken die de moleculen in een vaste structuur houden, waardoor ze vrijer in een vloeibare toestand kunnen bewegen. De moleculaire theorie van materie helpt ons te begrijpen hoe deze energie wordt gebruikt om de intermoleculaire krachten te overwinnen en de faseverandering te vergemakkelijken.