Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat gebeurt er als energie wordt toegevoegd of verwijderd uit een glas ijswater?

Dit is wat er gebeurt wanneer energie wordt toegevoegd of verwijderd uit een glas ijswater:

Energie toevoegen:

* smelten: Als u voldoende energie toevoegt (warmte), begint het ijs te smelten. Dit komt omdat de toegevoegde energie de kinetische energie van de watermoleculen in het ijs verhoogt, waardoor de bindingen in een vaste structuur worden verbroken. De temperatuur van het mengsel blijft bij 0 ° C (32 ° F) totdat al het ijs smolt.

* Verwarming: Zodra het ijs smolt, zal het toevoegen van meer energie de temperatuur van het water verhogen. De moleculen bewegen sneller en het water wordt warmer.

* koken: Als u voldoende warmte blijft toevoegen, zal het water uiteindelijk zijn kookpunt (100 ° C of 212 ° F) bereiken. De moleculen zullen voldoende energie hebben om aan de vloeibare fase te ontsnappen en stoom te worden (waterdamp). De temperatuur blijft constant tijdens het kookproces.

Verwijderen van energie:

* Koeling: Terwijl u energie (warmte) verwijdert, wordt het water afgeworpen. De moleculen vertragen en de temperatuur daalt.

* Bevriezen: Als u energie blijft verwijderen, zal het water uiteindelijk zijn vriespunt (0 ° C of 32 ° F) bereiken. De watermoleculen zullen voldoende vertragen om een ​​vaste structuur te vormen en het water zal in ijs bevriezen. De temperatuur blijft constant tijdens het vriesproces.

Sleutelpunten:

* Faseveranderingen: Het toevoegen of verwijderen van energie kan veranderingen in de toestand van materie veroorzaken (vast, vloeibaar, gas). Deze veranderingen worden faseveranderingen genoemd.

* Temperatuur: Tijdens een faseverandering blijft de temperatuur constant. Dit komt omdat de toegevoegde of verwijderde energie wordt gebruikt om bindingen tussen moleculen te breken of te vormen, niet om hun kinetische energie te vergroten.

Voorbeeld:

Stel je voor dat je een glas ijswater hebt bij 0 ° C. Als u warmte aan het glas toevoegt, smelt het ijs, maar de temperatuur blijft bij 0 ° C totdat al het ijs is gesmolten. Vervolgens begint de temperatuur van het water te stijgen.