Aine agregaatoleku muutumine

Koostas: Arvo Sarapuu

Põlva Keskkool

Füüsika 9. klass

Aine agregaatolekute muutumine

• Sulamine• Tahkumine• Aurumine• Kondenseerumine

• Millises olekus on aine, sõltub peaasjalikult:

• Temperatuurist• Rõhust

Sulamine ja tahkumine

• Aine üleminek tahkest olekust vedelasse olekusse

• Aine üleminek vedelast olekust tahkesse olekusse

Sulamisel

• Lõhutakse aineosakeste korrapärane asetus – kulub energiat soojushulk)

• Suureneb siseenergia potentsiaalne komponent

• Aine temperatuur ei muutu, sest kogu juurdesaadud soojusenergia kulub molekulidevaheliste sidemete lõhkumiseks

Tahkumisel

• Toimub sulamisele vastupidine protsess

• Aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastastikuse asendi

• Vabaneb soojushulk• Aine temperatuur ei

muutu, sest kogu äraantud soojusenergia kulub molekulidevaheliste sidemete moodustamiseks

Sulamis/tahkumis/soojus

• Massiühiku aine (m) sulamisel/tahkumisel kuluv/eralduv soojushulk (Q)

• Füüsikaline suurus• Tähis λ (lambda)• Valem: λ=Q : m Ühik: 1J/kgSulamiseks vajalik

soojushulk Q=λm

• Näitab, kui suur soojushulk kulub/eraldub 1 kg aine sulamiseks või tahkumisel

• Erinevatel ainetel erinevad

0

50

100

150

200

250

300

350

kJ/kg

Tina

Parafiin

Raud

Jää

Mõnede ainete sulamissoojused

Aurumine ja kondenseerumine

• Aine muutub vedelast olekust gaasiliseks

• Aine muutub gaasilisest olekust vedelikuks

Aurumine on:

• Vedeliku osakeste väljumine vedelikust• Väljuda saavad:• Pinnakihis või selle lähedal olevad osakesed• Osakesed, mille liikumise suund on vedelikust

väljapoole• Osakesed, mille kiirus on teatud väärtusest

suurem• Vedeliku temperatuuri säilitamiseks

aurumisel on vaja juurde anda energiat (soojushulka Q)

• Aurumisel vedelik jahtub

Auruvad ka tahked kehad

• Tahkete ainete aurumist nim. sublimeerumiseks

• Näide: Talvel õues kuivab pesu jää sublimeerumise tõttu

Aurumine ja kondenseeruminekinnises ruumis

Aurumise kiirussõltub

• Õhu liikumisest• Õhu niiskusest• Vedeliku

temperatuurist• Ainest

Pea meeles!

• Enamiku vedelike tahkumisel ruumala väheneb ja tihedus suureneb

• Erandlik on vesi – vee jäätumisel ruumala suureneb ja tihedus väheneb

• Sulamise ja tahkumise kestel temperatuur ei muutu

• Aurumisel vedelik jahtub

Aurustumissoojus

• Soojushulka (Q), mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks

• On füüsikaline suurus• Tähis L• Valem L=Q/m• Ühik 1J/kg• Näitab, kui suur soojushulk kulub 1kg vedeliku

aurustumiseks või kondenseerumiseks jääval temperatuuril

• Sõltub temperatuurist• Antakse kindlal temperatuuril, milleks on vedeliku

keemistemperatuur – keemissoojus• Aine aurustumiseks kuluv soojushulk Q=Lm

Mõningate ainete keemissoojused

0

2

4

6

8

10

12

14

MJ/kg

Elavhõbe

Piiritus

Vesi

Alumiinium

Kondenseerumine on:

• Aurumise pöördprotsess

• Vabaneb energia (soojushulk Q)

• Vabanev soojushulk on võrdne aurumisel neeldunud soojushulgaga (tingimusel: auruva vedeliku ja kondenseerunud vedeliku temperatuurid on võrdsed)

Olekumuutused

• . Hetkel, mil kogu jää on muutunud veeks, on vee temperatuur 0 °C. Seda nimetatakse jää sulamistemperatuuriks.

• Vesi keeb 100 °C juures. See on vee keemistemperatuur. Vett võib keeta ükskõik kui kaua, kuid temperatuur enam ei tõuse.

Keemine

• Vedeliku muutumine gaasiks keemistemperatuuril

• Sõltub:

• rõhust vedeliku pinnal

• kõrgusest üle merepinna

• Vedeliku puhtusest (vesilahused või puhas aine) Näide: 40% soolvesi keeb temperatuuril 108 ºC

Vee keemistemperatuuri sõltuvus õhurõhust (normaalrõhust

suuremate väärtuste korral kPa)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Keemis.t.oC

Mõningate ainete keemistemperatuurid normaalrõhul

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

oC

Vesinik

Eeter

Piiritus

Vesi

Plii

Raud

Vee keemistemperatuuri sõltuvus kõrgusest

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2 4 6 8 10 km

vee keemis t.

Tänuavaldus juhendajatele

• Õp. Marje Virk & Õp. Erich Virk

• Jätkugu Teil ikka tahet oma tarkust jagada teistele

• Jätkugu Teil ikka vastupidavust ära kuulata neid, kes tahavad teada

• Jätkugu Teil ikka vastupidavust areneda koos meiega

• Aplaus Kursant: Arvo Sarapuu