Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er met deeltjes als ze afkoelen?

Terwijl deeltjes afkoelen, vertragen ze en komen ze dichter bij elkaar . Hier is een uitsplitsing van wat er gebeurt:

* kinetische energie neemt af: Warmte is een vorm van energie, met name kinetische energie, die de energie van beweging is. Terwijl deeltjes afkoelen, verliezen ze kinetische energie, wat betekent dat ze langzamer bewegen.

* Intermoleculaire krachten versterken: Hoe langzamer de deeltjes bewegen, hoe sterker de aantrekkelijke krachten tussen hen (intermoleculaire krachten) worden. Deze krachten trekken de deeltjes dichter bij elkaar.

* staten van materie: Deze verandering in deeltjesgedrag is de reden waarom stoffen toestanden veranderen als ze afkoelen.

* Gas tot vloeistof: Gasdeeltjes liggen ver uit elkaar en bewegen snel. Het afkoelen van ze vertraagt ​​ze en versterkt intermoleculaire krachten, waardoor ze in een vloeistof condenseren.

* vloeistof tot vaste stof: Vloeibare deeltjes zijn dichter bij elkaar en bewegen minder vrij. Verdere koeling vermindert hun beweging nog meer, wat leidt tot de vorming van een vaste stof met een vaste vorm en volume.

Hier is een eenvoudige analogie:

Stel je een kamer vol mensen voor die wild dansen. Dat is als hete deeltjes. Naarmate de muziek vertraagt, bewegen de mensen zich langzamer en kunnen ze zelfs handen vasthouden (intermoleculaire krachten) om dichtbij te blijven. Als de muziek volledig stopt, bevriest iedereen op zijn plaats (solide).

Aanvullende opmerkingen:

* nulpuntsenergie: Zelfs bij absolute nul (de koudst mogelijke temperatuur) hebben deeltjes nog steeds een kleine hoeveelheid energie genaamd nulpuntsenergie. Ze stoppen nooit helemaal te bewegen.

* kwantumeffecten: Bij extreem lage temperaturen worden kwantumeffecten meer uitgesproken. Deze effecten kunnen het gedrag van deeltjes beïnvloeden op manieren die de klassieke fysica niet volledig verklaart.