Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe is de thermische energie van een stof gerelateerd aan de fysieke toestand?

De thermische energie van een stof is direct gerelateerd aan de fysieke toestand en de relatie is gebaseerd op de sterkte van de intermoleculaire krachten tussen moleculen. Hier is hoe het werkt:

* vaste stoffen: In vaste stoffen worden moleculen strak gepakt en ervaren ze sterke intermoleculaire krachten. Deze krachten beperken de beweging van moleculen en houden ze in een vaste, rigide structuur. De thermische energie in een vaste stof is meestal gerelateerd aan de vibratie Beweging van moleculen rond hun vaste posities.

* vloeistoffen: In vloeistoffen hebben moleculen meer thermische energie dan in vaste stoffen. Hierdoor kunnen ze enkele van de intermoleculaire krachten overwinnen, wat resulteert in meer bewegingsvrijheid. Ze kunnen langs elkaar glijden, waardoor vloeistoffen vloeibaar zijn. De thermische energie in vloeistoffen wordt geassocieerd met zowel vibrational en translationele beweging (beweging van de ene plaats naar de andere).

* gassen: In gassen hebben moleculen de hoogste thermische energie. Ze bezitten voldoende energie om intermoleculaire krachten volledig te overwinnen, waardoor ze vrij en onafhankelijk kunnen bewegen. Gasmoleculen zijn constant in beweging, botsen tegen elkaar en de wanden van hun container. De thermische energie in gassen is meestal gerelateerd aan translationele beweging, met wat rotatie Ook beweging.

Hier is een samenvatting:

| Fysieke toestand | Intermoleculaire krachten | Thermische energie | Moleculaire beweging |

| --- | --- | --- | --- |

| Solid | Sterk | Laag | Meestal vibrerend |

| Vloeistof | Matig | Medium | Vibratie en translationeel |

| Gas | Zwak | Hoog | Translationeel en rotatie |

Staatsveranderingen:

Naarmate de thermische energie van een stof toeneemt, bewegen de moleculen sneller en verzwakken de intermoleculaire krachten. Dit kan leiden tot een verandering in de fysieke toestand:

* smelten: Het toevoegen van thermische energie aan een vaste stof verhoogt de trillingsbeweging van zijn moleculen totdat ze loskomen van hun vaste posities en een vloeistof worden.

* koken: Het toevoegen van meer thermische energie aan een vloeistof verhoogt de translationele beweging totdat de moleculen alle intermoleculaire krachten overwinnen en ontsnappen in de gasfase.

Belangrijke opmerking: De specifieke temperatuur waarbij deze faseveranderingen optreden, hangt af van het type substantie en de druk waar het onder ligt.