Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waar gaat de energie naartoe, omdat verdampingswarmte niet resulteert in een temperatuurverandering?

Dat is een geweldige vraag! Het lijkt contra -intuïtief dat het toevoegen van energie de temperatuur niet verhoogt, maar het draait allemaal om waar de energie naartoe gaat. Hier is de uitsplitsing:

De energie gaat in het breken van intermoleculaire bindingen

* vloeistoffen: In een vloeibare toestand zijn moleculen relatief dicht bij elkaar en ervaren ze aantrekkelijke krachten (zoals waterstofbindingen of van der Waals -krachten). Deze krachten houden de moleculen vast in een ietwat georganiseerde opstelling.

* verdamping: Wanneer u warmte aan een vloeistof toevoegt, wordt de energie geabsorbeerd door de moleculen, waardoor hun kinetische energie wordt vergroot. Deze verhoogde energie zorgt ervoor dat de moleculen sneller bewegen en sterker trillen.

* Breaking Bonds: Naarmate de moleculen krachtiger trillen, overwinnen ze de aantrekkelijke krachten die ze in de vloeibare toestand houden. De energie -input wordt gebruikt om deze intermoleculaire bindingen te verbreken, waardoor de moleculen kunnen ontsnappen in de gasvormige fase.

Geen temperatuurverandering, maar verhoogde energie

* Temperatuur: Temperatuur is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van moleculen. Omdat de energie wordt gebruikt om bindingen te verbreken in plaats van de gemiddelde kinetische energie te verhogen, blijft de temperatuur constant tijdens de faseverandering.

* potentiële energie: De energie die wordt gebruikt om de bindingen te verbreken, wordt opgeslagen als potentiële energie in de dampmoleculen. Deze potentiële energie vertegenwoordigt de energie die nodig is om de moleculen te scheiden.

Voorbeeld:kokend water

Denk aan water koken. U voegt warmte toe en de watertemperatuur stijgt totdat deze 100 ° C (212 ° F) bereikt. Op dit punt verhoogt de toegevoegde energie niet langer de kinetische energie (temperatuur), maar verbreekt in plaats daarvan de waterstofbindingen tussen watermoleculen. Het water blijft warmte (en energie) absorberen totdat het helemaal is verdampt, hoewel de temperatuur constant blijft.

Samenvattend resulteert de verdampingswarmte niet in een temperatuurverandering omdat de energie wordt gebruikt om de intermoleculaire bindingen te breken die de vloeistof bij elkaar houden, in plaats van de gemiddelde kinetische energie van de moleculen te verhogen.