Lo que pido es esto: ¿por qué no puede ser un cuerpo sólido, luego solid-ish, luego sólido-como, entonces líquido-como, luego liquid-ish, luego líquido, entonces vapor-como y luego de vapor? ¿Por qué hay una temperatura rígida límites entre sólido, líquido y vapor? ¿Por qué no agua simplemente cambia "Estados" de manera continua?
Respuestas
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DasKrümelmonster
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La diferencia entre el sólido y el líquido se encuentra en la estructura atómica. El hielo es cristalina (y por lo tanto en un estado ordenado), mientras que el agua no tiene ningún tipo de orden. Es amorfo.
Entonces, la razón para el cambio brusco en el estado es que algo no puede ser ordenado y unorderd al mismo tiempo. Ahora usted puede decir, "Hey, ¿por qué no tener algunas regiones que son orderes y conectarse a otras regiones, que son desordenadas?" Que el estado existe, y es comúnmente conocida como la nieve mojada con diferentes grados de "humedad".
Una ventaja de los casos me gustaría mencionar: la Cristalización toma tiempo. El vidrio y algunos plásticos amorfos en su estado sólido, y posteriormente no presentan un cambio brusco en las propiedades de tránsito, pero lentamente de sólido a líquido.
La distinción entre líquido y sólido hecho desaparecer en algún momento, sobre todo a alta presión. Más allá de la denominada punto crítico, los dos estados son indistinguibles. Por lo tanto, es posible obtener a partir de agua líquida a vapor sin un cambio de fase.
En esencia, los bruscos cambios de fase de sólido a líquido existen para materiales que tienen una alta tendece para formar cristales. La mayoría de las sustancias puras pueden ser dispuestos en forma regular, y por lo tanto tienden a formar cristales. De vidrio (SiO2) a menudo se mezcla con otras sustancias que impiden la cristalización. Usted puede hacer cualquier cosa amorfa por el enfriamiento es rápido.
El cambio de fase de líquido a sólido es menos abrupto que usted puede pensar. Existe sólo para baja presión y baja temperatura. Cómo bajos, depende de la sustancia.
La mayoría de la anterior es válido para cualquier sustancia, no sólo de agua.
Andrew Harry
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5488
Hay bastante fuerte, pero de corto alcance, las fuerzas de atracción que están manteniendo las moléculas en el cristal de la malla o en líquido. La fuerza y el corto alcance de las fuerzas de resultados en la inestabilidad de "sólido-ish", "líquido-ish" o "vapor" como forma de material.
Para ilustrar la inestabilidad considerar un experimento de pensamiento. Tenemos un imán y un trozo de metal ferromagnético. Ponemos la pieza de metal sobre la mesa. Cuando nos acercamos con el imán de la parte superior hay tres casos posibles - la distancia entre el imán y el metal puede ser:
- bastante lejos - no es visible atracción
- demasiado cerca de la pieza de metal se levanta y se hace clic en el imán
- a cierta distancia entre la pieza de metal flotando entre la mesa y el imán (la distancia que se mantiene justo - no muy lejos para caer y no demasiado cerca de ser levantado). Como podemos ver esta situación es muy difícil de mantener. "Solid-ish" o "líquido-ish" formulario de material corresponde a este caso.
Este (no totalmente exacta) analogía respuestas ¿por qué no hay ningún sólido-ish forma de agua y líquido-ish forma de vapor en condiciones normales (presión atmosférica).
Sin embargo, la pregunta "¿por qué el agua de espera 100 grados" sigue siendo. Nuestro problema es que el vapor de agua es transparente a los ojos humanos y no podemos distinguir desde el aire. Si pudiéramos ver el vapor de agua y si observamos el agua que se calienta (y, finalmente, hervida) con suficiente cuidado veríamos continua (no abrupto) cambios. Resulta que el agua no espere a 100 grados.
Cuando el agua se calienta de 0 a 100 grados (a presión atmosférica) es más alta y mayor concentración de vapor de agua por encima del nivel del agua. Hay 100% de concentración en la temperatura de ebullición. Para describir el proceso muy bien término "presión parcial" de un vapor de agua que se utiliza.
La presión de vapor de agua a temperatura de ebullición es suficiente para inflar pequeñas burbujas de aire que se dispersa en el agua - que es visible como la de ebullición. El agua entra superficies adicionales a través de la cual se evapora. Cuando calentamos el agua más rápidamente las superficies adicionales se crean más rápidamente y la evaporación se hace más rápido. La evaporación enfría el agua hacia abajo y es la razón por la que la temperatura se detiene a 100 grados.
Ahora vamos a tener una mirada en el mecanismo de cómo el agua se enfría por evaporación. La temperatura está relacionada con la velocidad media de las moléculas. Distribución de velocidades no es uniforme. Las moléculas se escape el agua están actuando en contra de corto rango de fuerzas de atracción y tratando de mantener en el agua.
Sólo el más rápido de las moléculas logran escapar. Cuando más rápido de las moléculas de escape es la velocidad promedio es baja. Por lo que el agua es más fría. Por otro lado el escape de las moléculas estaban siendo atraídos por detrás (en la huida) y por lo tanto se ha ralentizado. Una vez que el escapado de las moléculas en el vapor son lentos. La velocidad media de las moléculas de vapor es baja. De modo que el vapor es más frío.
KvdLingen
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Llene un recipiente con agua, se deja reposar durante un par de días y, a continuación, ver la cantidad de agua que queda. El agua del vaporizador de todo el tiempo dependiendo de las condiciones. De ebullición significa que el vapor de campanas se crean en todas partes a través del líquido. Por debajo de la temperatura de ebullición de la vaporización se produce sólo en el límite de la superficie con el aire.
De acuerdo a John Rennie yo podría tener una lectura errónea de la pregunta, así que voy a añadir algo de profundidad en la explicación. Pero como Raja es el primer año del estudiante de la escuela secundaria, lo que significa 13 años de edad en mi país, yo trato de mantenerlo simple. Por supuesto ,la edad podría ser mayor en la India, y su conocimiento básico ser mejor que un niño de 13 años holandesa niño. La sierra de Raja el perfil de su edad es de 17.
En primer lugar tenemos que tener en cuenta el punto de vista macro frente a la micro punto de vista macro significado de la materia, la fase, la densidad, temperatura, etc. Micro significado de las moléculas, fuerza, velocidad, distancia, energía, etcétera. ¿Qué sucede con las moléculas en el micromundo determina el comportamiento de la materia en el macroworld. Las moléculas en la materia tiene energía cinética, así como la energía potencial. La energía cinética de las moléculas depende de la temperatura de la materia. La energía potencial depende de la distancia entre las moléculas, así como en las fuerzas de atracción de las moléculas ejerce sobre cada uno de los otros. Estas fuerzas son mayores a medida que la distancia entre las moléculas son más pequeñas.
Las fuerzas que determinan la fase de la materia. Si son lo suficientemente grandes que las moléculas se mantienen en su lugar con relación a la otra. Este es un sólido.
Si las fuerzas son inferiores a las moléculas se mueven uno respecto del otro, pero aún se mantienen unos con otros. Este es un líquido. Se puede observar este comportamiento cuando se derrame un poco de agua sobre la mesa. El agua se extienda, pero no indefinidamente. Ela cuando dos gotas están lo suficientemente cerca se unirán en una sola gota.
En materia gaseosa de las fuerzas entre las moléculas son muy pequeñas y las moléculas se mueven libremente.
Entonces, para cambiar la fase de una materia de la que las fuerzas tienen que ser bajado lo suficiente como para que las moléculas se mueven en relación a llegar a otros. Esto se hace mediante la adición de energía cinética a las moléculas, haciéndoles vibrar en su lugar. Si la velocidad se convierte en lo suficientemente grande como las moléculas pueden alejarse el uno del otro. La temperatura es una indicación de la energía cinética media de las moléculas. Así que para tener todas las moléculas se mueven a alta velocidad suficiente el asunto necesita una temperatura mínima. El aumento de la distancia entre las moléculas de trabajo tiene que ser hecho, como usted desea mover las moléculas en contra de la atracción de las fuerzas. Esto aumentará la energía potencial de las moléculas. Al mismo tiempo, la atracción de las fuerzas disminuyen.
Cuando se calienta la materia la energía suministrada al principio es principalmente usado para aumentar la energía cinética de las moléculas, aumentando la temperatura. Cuando el punto de fusión se alcanza la energía suministrada es principalmente usado para aumentar la energía potencial de las moléculas, manteniendo el promedio de la energía cinética constante que se observa como un punto de fusión.
Como escribí al principio, el agua se evapora a temperaturas por debajo del punto de ebullición. Esto es debido a que algunas de las moléculas de la ganancia de energía cinética a través de las colisiones con las moléculas vecinas. La energía cinética de la molécula es la que convierte en energía potencial a medida que se mueve lejos de las otras moléculas. Si el ganado de la energía es suficientemente alta, la molécula se mueve lo suficiente como para ser considerado libre del agua. Dado que el promedio de la energía cinética permanece la misma que la temperatura del agua no cambia.
