Page 26 - fizica-viii

24 Fenomene termice UNITATEA 1

Termeni-cheie Transformări de stare de agregare – extindere

⚫ topire − solidificare
⚫ vaporizare − condensare Ai observat că?
⚫ sublimare − desublimare ⚫ În oala de fiert sub presiune alimentele se prepară mai repede (fig.1).
⚫ La munte, deşi apa fierbe mai repede, alimentele rămân nefierte!
Problema se poate rezolva folosind o oală de fiert sub presiune.
⚫ Gazul din butelia de aragaz sau GPL este de fapt în stare lichidă, deve-
nind gaz abia când iese din butelie.

Ce crezi?
⚫ Poate fierbe apa la temperatura camerei?
⚫ Se usucă rufele iarna la temperaturi negative?
Fig. 1 – Oala de fiert sub presiune

Gaz Amintește-ți
⚫ Diagrama alăturată (fig.2) sintetizează transformările de stare de agre-
vaporizare condensare gare care pot avea loc între cele trei stări de agregare fundamentale.
⚫ Topirea, vaporizarea şi sublimarea au loc cu absorbţie de căldură.
⚫ Condensarea, solidificarea şi desublimarea au loc cu degajare de
sublimare Lichid desublimare căldură.
⚫ Vaporizarea poate avea loc prin evaporare (doar la suprafaţa lichidu-
topire lui) sau fierbere (în tot volumul lichidului).

Experimentează!
Solid
Topire, fierbere, sublimare
Fig. 2 – Diagrama
transformărilor de stare ⚫ Vei folosi: un vas calorimetric, un reşou de mici dimensiuni, termo-
metru, apă, cuburi de gheaţă.
⚫ Ce ai de făcut? Aşază părţi aproximativ egale de apă şi gheaţă în
calorimetru. După ce se ajunge la echilibru termic, măsoară temperatura
amestecului. Alimentează reşoul şi aşază calorimetrul pe el. Măsoară
temperatura amestecului din 30 în 30 de secunde, până când apa ajunge
la fierbere şi temperatura se stabilizează. Notează într-un tabel tempe-
raturile măsurate.

Fig. 3 - Încălzirea apei la t (min) t (°C)
presiunea de 1 atm
0,5
1,0
Reprezintă grafic variaţia temperaturii amestecului în funcţie de timp!
⚫ Ce constați? Temperatura de echilibru apă-gheaţă este de 0 °C şi
rămâne practic constantă, chiar dacă încălzim calorimetrul. După topirea
gheţii, temperatura începe să crească rapid. De la temperatura de 80 °C
încep să apară mici bule de gaz pe pereţii vasului, iar la 100 °C apa începe
să fiarbă şi temperatura rămâne din nou constantă, cu toate că reşoul încăl-
Fig. 4 - Încălzirea apei la zeşte apa în continuare.
presiunea de 2 atm ⚫ Cum îți explici? La presiunea de 1 atm, gheaţa se topeşte la 0 C, iar
o
apa fierbe la 100 °C (fig.3).
Dacă am repeta experienţa într-o cameră hiperbarică, la presiunea de
2 atm, gheaţa s-ar topi la −0,01 °C, iar apa ar fierbe la 121 °C (fig.4).
Dacă am repeta experienţa sub clopotul unei pompe de vid, la presi-
unea de 0,001 atm, gheaţa nu s-ar topi, ci ar sublima la −20 °C (fig.5). La
această temperatură, sub clopot ar exista doar gheaţă şi vapori de apă în
Fig. 5 - Încălzirea apei la echilibru termic.
presiunea de 0,001 atm