Page 27 - fizica-viii

UNITATEA 1 Fenomene termice 25

Reține! Știai că?
Starea de agregare în care se află o substanţă depinde de temperatură Un fir metalic subțire, întins cu
şi de presiune. două corpuri grele, își taie drum
La presiunea de o atmosferă apa şi gheaţa pot exista în echilibru doar printr-o bucată de gheață chiar
la temperatura de 0 C. Sub această temperatură apa este în stare solidă. dacă experimentul se realizează
o
o
La fel, apa şi vaporii de apă pot coexista în echilibru doar la 100 C, dacă la −4 C, iar în final gheața rămâne
o
intactă. Fenomenul, numit regela-
atmosfera este formată doar din vapori de apă. Peste această temperatură ție, a fost descoperit de Michael
apa este în stare gazoasă, iar între 0 C şi 100 C apa este în stare lichidă. Faraday. Conform explicației ini-
o
o
țiale, gheața de sub fir se topește
din cauza presiunii create de gre-
utăți, iar apa rezultată se ridică
deasupra firului (unde presiunea
este normală) și îngheață la loc.
solid solid-lichid lichid lichid-vapori vapori Explicația este însă doar parțial
1 atm t < 0 °C t = 0 °C t > 0 °C t = 100 °C t > 100 °C corectă, presiunea creată de fir
t < 100 °C nefiind suficientă pentru a scă-
t > –0,01 °C dea temperatura de topire a ghe-
2 atm t < –0,01 °C t = –0,01 °C t = 121 °C t > 121 °C ții sub −4 C. Cercetări recente
o
t < 121 °C
au evidențiat faptul că supra-
Într-o atmosferă formată şi din alte gaze, echilibrul apă-vapori se poate fața gheții este acoperită întot-
realiza la orice temperatură cuprinsă între 0 şi 100 °C. deauna cu un strat foarte sub-
Legile topirii țire de apă în stare lichidă, care
urcă deasupra firului și îngheață.
⚫ În timpul topirii temperatura substanţei rămâne constantă. Între timp, sub fir se creează un
⚫ Temperatura de topire diferă de la o substanţă la alta (pag.144). Pentru nou strat lichid. Din cauza acestui
o substanţă dată, temperatura de topire coincide cu temperatura de solidi- strat, gheața alunecă indiferent
ficare şi cu temperatura de echilibru solid−lichid. de presiune.
⚫ Temperatura de topire depinde foarte puţin de presiune; la apă, tempe-
ratura de topire scade cu doar 0,01 C la creşterea presiunii cu o atmos feră.
o
Legile fierberii
⚫ În timpul fierberii temperatura substanţei rămâne constantă.
⚫ Temperatura de fierbere diferă de la o substanţă la alta (pag.144).
Pentru o substanţă dată, temperatura de fierbere coincide cu temperatura
de condensare şi cu temperatura de echilibru lichid-vapori.
⚫ Temperatura de fierbere depinde de presiune. Creşterea presiunii
măreşte temperatura de fierbere, iar scăderea presiunii micşorează tempe- În condiții normale, dioxidul de
ratura de fierbere. De exemplu, la altitudinea de 2 500 m, unde presiunea carbon este în stare gazoasă. Dacă
îl răcim la temperatura de −78 °C,
scade la 0,75 atm, temperatura de fierbere a apei este de 93 °C. trece în stare solidă, prin desubli-
Sublimarea mare, și devine gheață carbonică.
Fiecare substanţă are o presiune Gheața carbonică adusă la
sub care nu poate fi în stare lichidă, temperatura camerei va sublima,
poate fi doar în stare solidă, gazoasă răcind obiectele cu care intră în
contact (alimente, băuturi răcori-
sau în echilibru solid-gaz. Prin încăl- toare, înghețată etc.).
zire la o anumită temperatură, solid solid-vapori vapori
numită temperatură de sublimare, t < –20 °C t = –20 °C t > –20 °C
corpul va trece din stare solidă direct în stare gazoasă. În figura alăturată
putem vedea stările posibile ale apei la presiunea de 0,001 atm.

Verifică dacă ai înțeles!
1 Ce fenomen duce la uscarea rufelor pe ger?
2 În ce stare de agregare se află apa la p = 2 atm şi t = –0,001 °C?
3 Ce transformare de stare va avea loc dacă încălzim gheaţa de la –30 °C Temă pentru portofoliu
la 120 °C, presiunea rămânând constantă de 100 Pa?
Scrie un eseu cu tema: Feno-
4 Cum se modifică diferenţa dintre temperatura de topire şi cea de fier- mene meteorologice care implică
bere a unei substanţe, dacă micşorăm presiunea (fig. 3, 4)? transformări de stare de agregare.