Сұйықтың қатты затқа айналуы деп аталады. Заттың агрегаттық күйінің өзгеруі. Булану – жер бетінен пайда болатын булану

Бұл бөлімде біз қарастырамыз агрегаттық күйлер, онда бізді қоршап тұрған материя және агрегаттық күйлердің әрқайсысына тән зат бөлшектері арасындағы өзара әрекеттесу күштері.

1. Қатты күй,

2. сұйық күйЖәне

3. газ күйі.

Жиі агрегаттаудың төртінші күйі ерекшеленеді - плазма.

Кейде плазмалық күй газ күйінің түрлерінің бірі болып саналады.

Плазма – ішінара немесе толық иондалған газ, көбінесе жоғары температурада кездеседі.

Плазмажұлдыздар материясы осы күйде болғандықтан ғаламдағы материяның ең көп тараған күйі болып табылады.

Әрқайсысы үшін біріктіру жағдайызаттың физикалық және химиялық қасиеттеріне әсер ететін бөлшектердің өзара әрекеттесу сипатындағы сипатты белгілер.

Әрбір зат әртүрлі агрегаттық күйде болуы мүмкін. Жеткілікті кезде төмен температураларбарлық заттар бар қатты күй. Бірақ олар қызған сайын олар болады сұйықтықтар, содан кейін газдар. Одан әрі қыздырған кезде олар ионданады (атомдар электрондарының бір бөлігін жоғалтады) және күйге өтеді плазма.

Газ

газ күйі(голланд тілінен. газ, басқа грекше қайтады. Χάος ) оны құрайтын бөлшектер арасындағы өте әлсіз байланыстармен сипатталады.

Газды құрайтын молекулалар немесе атомдар кездейсоқ қозғалады және сонымен бірге олар көп уақыт бойы бір-бірінен үлкен (өз өлшемдерімен салыстырғанда) қашықтықта болады. Демек газ бөлшектері арасындағы әрекеттесу күштері шамалы.

Газдың негізгі қасиетіол барлық қолжетімді кеңістікті бетті қалыптастырмай толтырады. Газдар әрқашан араласады. Газ – изотропты зат, яғни оның қасиеттері бағытқа тәуелді емес.

Ауырлық күші болмаған жағдайда қысымгаздың барлық нүктелерінде бірдей. Гравитациялық күштер өрісінде тығыздық пен қысым әр нүктеде бірдей емес, биіктікке қарай азаяды. Тиісінше, гравитация өрісінде газдар қоспасы біртекті емес болады. ауыр газдартөмен және көбірек отыруға бейім өкпе- жоғары көтерілу.

Газдың сығылу қабілеті жоғары- қысым жоғарылағанда оның тығыздығы артады. Температура көтерілген сайын олар кеңейеді.

Сығылған кезде газ сұйықтыққа айналуы мүмкін., бірақ конденсация кез келген температурада емес, критикалық температурадан төмен температурада болады. Критикалық температура белгілі бір газдың сипаттамасы болып табылады және оның молекулалары арасындағы әрекеттесу күштеріне байланысты. Мәселен, мысалы, газ гелийтөмен температурада ғана сұйылтуға болады 4,2 мың.

Салқындаған кезде айналатын газдар бар қаттысұйық фазаны айналып өту. Сұйықтың газға айналуын булану, ал қатты заттың газға тікелей айналуын атайды. сублимация.

Қатты

Қатты күйбасқа агрегаттық күйлермен салыстырғанда пішінінің тұрақтылығымен сипатталады.

Айыру кристалдықЖәне аморфты қатты заттар.

Заттың кристалдық күйі

Қатты денелердің пішінінің тұрақтылығы қатты денелердің көпшілігінде болатындығына байланысты кристалдық құрылым.

Бұл жағдайда заттың бөлшектерінің арақашықтығы аз, ал олардың арасындағы әсерлесу күштері үлкен, бұл форманың тұрақтылығын анықтайды.

Көптеген қатты денелердің кристалдық құрылымын заттың бір бөлігін бөлу және пайда болған сынуды тексеру арқылы тексеру оңай. Әдетте, үзіліс кезінде (мысалы, қантта, күкіртте, металдарда және т.б.) әртүрлі бұрыштарда орналасқан кішкентай кристалды беттер айқын көрінеді, олар жарықтың әртүрлі шағылысуынан жарқырайды.

Кристаллдар өте кішкентай болған жағдайда микроскоптың көмегімен заттың кристалдық құрылымын анықтауға болады.

Кристалл пішіндері

Әрбір зат түзеді кристалдартолық анықталған пішін.

Кристалдық пішіндердің әртүрлілігін жеті топқа жинақтауға болады:

1. Триклиника(параллелепипед),

2.Моноклиникалық(табанында параллелограммы бар призма),

3. Ромбтық (куб тәрізді),

4. тетрагональды(түбінде шаршысы бар тікбұрышты параллелепипед),

5. Тригональ,

6. Алтыбұрышты(оң жақ табаны центрленген призма
алтыбұрыш),

7. текше(текше).

Көптеген заттар, атап айтқанда темір, мыс, алмас, натрий хлориді кристалданады. кубтық жүйе. Бұл жүйенің ең қарапайым түрлері куб, октаэдр, тетраэдр.

Магний, мырыш, мұз, кварц кристалданады алтыбұрышты жүйе. Бұл жүйенің негізгі формалары болып табылады алтыбұрышты призмалар және бипирамидалар.

Табиғи кристалдар, сондай-ақ жасанды жолмен алынған кристалдар теориялық формаларға сирек сәйкес келеді. Әдетте балқыған зат қатқан кезде кристалдар бірге өседі, сондықтан олардың әрқайсысының пішіні мүлдем дұрыс емес.

Дегенмен, кристалл қаншалықты біркелкі дамымағанымен, оның пішіні қаншалықты бұрмаланғанымен, бір затта кристалл беттерінің түйісетін бұрыштары тұрақты болып қалады.

Анизотропия

Кристалдық денелердің ерекшеліктері тек кристалдардың пішінімен шектелмейді. Кристаллдағы зат біртекті болғанымен, оның көп бөлігі физикалық қасиеттері- беріктік, жылу өткізгіштік, жарыққа қатынасы және т.б. - кристалдың ішіндегі әр түрлі бағытта әрқашан бірдей бола бермейді. Кристалдық заттардың бұл маңызды қасиеті деп аталады анизотропия.

Кристалдардың ішкі құрылысы. Кристалдық торлар.

Кристаллдың сыртқы пішіні оның ішкі құрылымын көрсетеді және кристалды құрайтын бөлшектердің – молекулалардың, атомдардың немесе иондардың дұрыс орналасуына байланысты.

Бұл реттеуді көрсетуге болады кристалдық тор- қиылысатын түзулерден құралған кеңістіктік рамка. Түзулердің қиылысу нүктелерінде - тор түйіндерібөлшектердің орталықтары болып табылады.

Кристалл торының түйіндерінде орналасқан бөлшектердің табиғатына және олардың арасындағы қандай әрекеттесу күштерінің берілген кристалда басым болуына байланысты келесі түрлер бөлінеді. кристалдық торлар:

1. молекулалық,

2. атомдық,

3. иондықЖәне

4. металл.

бар заттарға молекулалық және атомдық торлар тән коваленттік байланыс, иондық - иондық қосылыстарға, металдық - металдарға және олардың қорытпаларына.

Атом торларының түйіндерінде атомдар болады. Олар бір-бірімен байланысты коваленттік байланыс.

Атомдық торлары бар заттар салыстырмалы түрде аз. Олар тиесілі алмаз, кремнийал кейбіреулері жоқ органикалық қосылыстар.

Бұл заттар жоғары қаттылықпен ерекшеленеді, олар отқа төзімді және кез келген еріткіштерде іс жүзінде ерімейді. Бұл қасиеттер олардың төзімділігіне байланысты. коваленттік байланыс.

Молекулалар молекулалық торлардың түйіндерінде орналасады. Олар бір-бірімен байланысты молекулааралық күштер.

Молекулалық торы бар заттар өте көп. Олар тиесілі бейметалдар, көміртегі мен кремнийді қоспағанда, барлығы органикалық қосылыстариондық емес байланыспен және көптеген бейорганикалық қосылыстар.

Молекула аралық әрекеттесу күштері коваленттік байланыс күштерінен әлдеқайда әлсіз, сондықтан молекулалық кристалдардың қаттылығы төмен, балқитын және ұшқыш.

Иондық торлардың түйіндерінде оң және теріс зарядталған иондар кезектесіп орналасады.. Олар бір-бірімен күштер арқылы байланысқан электростатикалық тартылыс.

Иондық торлар түзетін иондық қосылыстарға жатады тұздардың көпшілігі және аздаған оксидтер.

Күш бойынша иондық торларатомнан төмен, бірақ молекулалық жағынан асып түседі.

Иондық қосылыстар салыстырмалы түрде жоғары балқу нүктелеріне ие. Олардың құбылмалылығы көп жағдайда үлкен емес.

Металл торларының түйіндерінде металл атомдары орналасады, олардың арасында осы атомдарға ортақ электрондар еркін қозғалады.

Металдардың кристалдық торларында бос электрондардың болуы олардың көптеген қасиеттерін түсіндіре алады: пластикалық, иілгіштік, металл жылтырлығы, жоғары электр және жылу өткізгіштік.

Кристалдарында бөлшектердің өзара әрекеттесуінің екі түрі маңызды рөл атқаратын заттар бар. Сонымен, графитте көміртек атомдары бір-бірімен бірдей бағытта байланысқан. коваленттік байланыс, және басқаларында металл. Сондықтан графит торын да қарастыруға болады ядролық, және қалай металл.

Көпшілікте бейорганикалық қосылыстар, мысалы, жылы BeO, ZnS, CuCl, тор учаскелерінде орналасқан бөлшектер арасындағы байланыс жартылай болады иондық, және ішінара ковалентті. Сондықтан мұндай қосылыстардың торлары арасындағы аралық деп санауға болады иондықЖәне атомдық.

Заттың аморфты күйі

Аморфты заттардың қасиеттері

Қатты денелердің ішінде сынықтарда кристалдардың белгілері табылмайтындары бар. Мысалы, егер сіз кәдімгі әйнектің бір бөлігін сындырсаңыз, онда оның сынуы тегіс болады және кристалдардың сынықтарынан айырмашылығы, ол тегіс емес, сопақ беттермен шектеледі.

Ұқсас сурет шайыр, желім және кейбір басқа заттардың бөліктерін бөлу кезінде байқалады. Заттың бұл күйі деп аталады аморфты.

Арасындағы айырмашылық кристалдықЖәне аморфтыденелер әсіресе қыздыруға қатысты айқын көрінеді.

Әрбір заттың кристалдары қатаң белгіленген температурада балқиды және сол температурада сұйық күйден қатты күйге ауысады, аморфты денелердің тұрақты балқу температурасы болмайды. Қыздырған кезде аморфты дене бірте-бірте жұмсарып, тарала бастайды және соңында толығымен сұйық болады. Салқындаған кезде ол да бірте-бірте қатаяды.

Белгілі бір балқу температурасының болмауына байланысты аморфты денелер әртүрлі қабілеттерге ие: олардың көпшілігі сұйықтық сияқты ағып кетеді, яғни. салыстырмалы түрде аз күштердің ұзақ әсер етуімен олар бірте-бірте пішінін өзгертеді. Мысалы, тегіс бетке қойылған шайырдың бір бөлігі диск түрінде бірнеше апта бойы жылы бөлмеде жайылады.

Аморфты заттардың құрылысы

Арасындағы айырмашылық кристалды және аморфтызаттың күйі келесідей.

Кристаллдағы бөлшектердің реттелген орналасуы, бірлік ұяшықпен шағылысқан, кристалдардың үлкен аумақтарында сақталады, ал жақсы қалыптасқан кристалдар жағдайында - толығымен.

Аморфты денелерде бөлшектердің орналасу реті ғана сақталады өте шағын аудандарда. Сонымен қатар, аморфты денелердің бірқатарында бұл жергілікті реттілік тек шамамен ғана.

Бұл айырмашылықты қысқаша қорытындылауға болады келесідей:

• кристалдық құрылымы ұзақ мерзімді тәртіппен сипатталады,
• аморфты денелердің құрылысы – жақын.

Аморфты заттардың мысалдары.

Тұрақты аморфты заттарға жатады шыны(жасанды және жанартаулық), табиғи және жасанды шайырлар, желімдер, парафин, балауызжәне т.б.

Аморфты күйден кристалдық күйге өту.

Кейбір заттар кристалдық және аморфты күйде болуы мүмкін. Кремний диоксиді SiO 2табиғатта жақсы қалыптасқан түрінде кездеседі кварц кристалдары, сондай-ақ аморфты күйде ( шақпақтас минералы).

Бола тұра кристалдық күй әрқашан тұрақтырақ. Сондықтан кристалдық заттан аморфты затқа өздігінен өту мүмкін емес, ал кері түрлену – аморфты күйден кристалдық күйге өздігінен өту мүмкін және кейде байқалады.

Мұндай түрлендірудің мысалы болып табылады девитрификация- жоғары температурада оның бұзылуымен жүретін шынының өздігінен кристалдануы.

аморфты күйарқылы көптеген заттар алынады жоғары жылдамдықсұйық балқыманың қатуы (салқындауы).

Металдар мен қорытпаларға арналған аморфты күйқалыптасады, әдетте, егер балқыма бөлшек немесе ондаған миллисекунд ретімен біраз уақыт салқындатылса. Көзілдірік үшін әлдеқайда төмен салқындату жылдамдығы жеткілікті.

Кварц (SiO2) сондай-ақ кристалдану жылдамдығы төмен. Сондықтан одан құйылған бұйымдар аморфты болады. Дегенмен, салқындату кезінде кристалдануға жүздеген және мыңдаған жылдар болған табиғи кварц жер қыртысынемесе жанартаулардың терең қабаттары, бетінде мұздатылған, сондықтан аморфты вулкандық шыныдан айырмашылығы, макрокристалды құрылымға ие.

Сұйықтықтар

Сұйықтық қатты дене мен газ арасындағы аралық күй.

сұйық күйгаз тәрізді және кристалдық арасындағы аралық болып табылады. Кейбір қасиеттері бойынша сұйықтықтар жақын газдар, басқалары бойынша - дейін қатты денелер.

Газдармен сұйықтықтар, ең алдымен, олардың көмегімен біріктіріледі изотропияЖәне өтімділік. Соңғысы сұйықтықтың пішінін оңай өзгерту мүмкіндігін анықтайды.

Дегенмен жоғары тығыздықЖәне төмен қысылусұйықтықтар оларға жақындатады қатты денелер.

Сұйықтардың пішінін оңай өзгерту қабілеті оларда молекулааралық әсерлесудің қатты күштерінің жоқтығын көрсетеді.

Сонымен бірге берілген температурада тұрақты көлемді ұстап тұру мүмкіндігін анықтайтын сұйықтықтардың төмен сығылғыштығы қатты болмаса да, бөлшектер арасындағы өзара әсерлесудің маңызды күштерінің болуын көрсетеді.

Потенциалды және кинетикалық энергияның қатынасы.

Әрбір агрегаттық күй зат бөлшектерінің потенциалдық және кинетикалық энергиялары арасындағы өзіндік қатынасымен сипатталады.

Қатты денелерде бөлшектердің орташа потенциалдық энергиясы олардың орташа кинетикалық энергиясынан үлкен.Сондықтан қатты денелерде бөлшектер бір-біріне қатысты белгілі бір орындарды алады және тек осы позицияларға қатысты тербеледі.

Газдар үшін энергия қатынасы кері болады, нәтижесінде газ молекулалары әрқашан ретсіз қозғалыс күйінде болады және молекулалар арасында іс жүзінде ешқандай біріктіруші күштер болмайды, сондықтан газ әрқашан оған берілген барлық көлемді алады.

Сұйықтар жағдайында бөлшектердің кинетикалық және потенциалдық энергиялары шамамен бірдей, яғни. бөлшектер бір-бірімен байланысқан, бірақ қатты емес. Сондықтан сұйықтықтар сұйық, бірақ берілген температурада тұрақты көлемге ие.

Сұйықтар мен аморфты денелердің құрылымдары ұқсас.

Сұйықтыққа әдістерді қолдану нәтижесінде құрылымдық талдауқұрылымын анықтады сұйықтар аморфты денелер сияқты. Көптеген сұйықтықтарда бар қысқа мерзімді тапсырыс- әрбір молекуланың ең жақын көршілерінің саны және олардың өзара орналасуы сұйықтықтың бүкіл көлемі бойынша шамамен бірдей.

Әртүрлі сұйықтықтардағы бөлшектердің орналасу дәрежесі әртүрлі. Сонымен қатар, ол температураға байланысты өзгереді.

Төмен температурада берілген заттың балқу температурасынан сәл асатын кезде берілген сұйықтық бөлшектерінің орналасу реттілігі жоғары болады.

Температура көтерілген сайын ол төмендейді және сұйықтық қызған сайын сұйықтықтың қасиеттері газдың қасиеттеріне көбірек жақындайды. Критикалық температураға жеткенде сұйықтық пен газ арасындағы айырмашылық жоғалады.

Сұйықтар мен аморфты денелердің ішкі құрылысының ұқсастығына байланысты соңғылары көбінесе тұтқырлығы өте жоғары сұйықтар қатарына жатады, ал қатты заттарға тек кристалдық күйдегі заттар ғана жатқызылады.

Ұқсату аморфты денелерсұйықтар, алайда, аморфты денелерде қарапайым сұйықтықтардан айырмашылығы, бөлшектердің кристалдардағы сияқты шамалы қозғалғыштығы бар екенін есте ұстаған жөн.

Заттардың агрегаттық күйлері арасындағы ауысулар қалай жүзеге асатынын білу және түсіну маңызды. Мұндай ауысулардың схемасы 4-суретте бейнеленген.

5 – сублимация (сублимация) – сұйық күйді айналып өтіп, қатты күйден газ тәрізді күйге өту;

6 – десублимация – сұйық күйді айналып өтіп, газ күйінен қатты күйге өту.

B. 2 Мұздың еруі және судың қатуы (кристалдану)
Мұзды колбаға салып, оны оттықпен қыздыра бастасаңыз, оның температурасы балқу температурасына (0 o C) жеткенше көтеріле бастайтынын байқайсыз. Содан кейін балқу процесі басталады, бірақ мұздың температурасы көтерілмейді және барлық мұздың еру процесі аяқталғаннан кейін ғана пайда болған судың температурасы көтеріле бастайды.

Анықтама. Балқу- қатты күйден сұйық күйге өту процесі. Бұл процесс тұрақты температурада жүреді.

Заттың балқу температурасы балқу температурасы деп аталады және көптеген қатты заттар үшін өлшенетін мән болып табылады, сондықтан кестелік мән болып табылады. Мысалы, мұздың балқу температурасы 0 o С, ал алтынның балқу температурасы 1100 o С.

Балқудың кері процесі - кристалдану процесі - суды мұздату және оны мұзға айналдыру мысалында да ыңғайлы түрде қарастырылады. Егер сіз суы бар пробирканы алып, оны суыта бастасаңыз, онда алдымен судың температурасы 0 o С-қа жеткенше төмендейді, содан кейін ол тұрақты температурада қатып қалады), ал толық мұздағаннан кейін , пайда болған мұздың одан әрі салқындауы.
Егер сипатталған процестер дененің ішкі энергиясы тұрғысынан қарастырылса, балқу кезінде дене алған барлық энергия кристалдық тордың бұзылуына және молекулааралық байланыстардың әлсіреуіне жұмсалады, осылайша энергия температураны өзгертуге емес, заттың құрылымын және оның бөлшектерінің өзара әрекеттесуін өзгертуге жұмсалады. Кристалдану процесінде энергия алмасуы жүреді кері бағыт: дене жылуды шығарады қоршаған орта, Және оның ішкі энергиятөмендейді, бұл бөлшектердің қозғалғыштығының төмендеуіне, олардың арасындағы өзара әсерлесудің жоғарылауына және дененің қатаюына әкеледі.

Балқу және кристалдану диаграммасы

Заттың балқу және кристалдану процестерін графикте графикалық түрде бейнелей білу пайдалы. График осьтерінің бойында орналасқан: абсцисса осі – уақыт, ордината осі – зат температурасы. Зерттелетін зат ретінде біз мұзды теріс температурада аламыз, яғни жылуды алған кезде бірден еріп кетпейтін, бірақ балқу температурасына дейін қызатын мұзды аламыз. Графикте бөлек жылу процестерін көрсететін бөлімдерді сипаттайық:
Бастапқы күй – а: мұзды 0 o С балқу температурасына дейін қыздыру;
a - b: 0 o С тұрақты температурада балқыту процесі;
b – температурасы белгілі нүкте: мұздан түзілген суды белгілі бір температураға дейін қыздыру;
Белгілі бір температурасы бар нүкте - c: салқындату суы қату температурасы 0 o C;
c - d: 0 o С тұрақты температурада суды мұздату процесі;
d - соңғы күй: мұздың кейбір теріс температураға дейін салқындауы.

Артқа алға

Назар аударыңыз! Слайдты алдын ала қарау тек ақпараттық мақсаттарға арналған және презентацияның толық көлемін көрсетпеуі мүмкін. Егер сізді осы жұмыс қызықтырса, толық нұсқасын жүктеп алыңыз.

Мақсаттар:денелердің балқу және кристалдану, балқу температурасы мен кристалдану туралы түсініктерін қалыптастыру; алған білімдерін қарапайым есептерді шығаруда қолдана білу дағдыларын дамыту, оқушылардың ой-өрісін дамыту, пәнге деген қызығушылығын арттыру, жан-жақты дамыған жеке тұлға тәрбиелеу.

Қажетті құрал-жабдықтар:Мұғалімнің жұмыс орны, 8-сыныпқа арналған Кирилл мен Мефодийдің физика сабақтары, мұз бөліктері, шам, сіріңке.

Түсініктемелер:Оқушылардың жауаптары мәтінде курсивпен берілген.

Сабақ жоспары:

1. Ұйымдастыру уақыты.
2. Жаңа материалды меңгерту.
3. Біріктіру.
4. Үй жұмысы.
5. Сабақ нәтижелері.

САБАҚ КЕЗІНДЕ

1. Ұйымдастыру кезеңі

- Бүгін сабақта біз заттың әртүрлі күйлері туралы айтамыз, зат қандай жағдайда сол немесе басқа күйде бола алатынын және затты бір күйден екінші күйге ауыстыру үшін не істеу керектігін анықтаймыз.

2. Жаңа материалды меңгеру

- Суреттерді қарастыру (2-слайд). Олардың қандай ортақтығы бар деп ойлайсыз?

– Суреттер суды үш түрлі күйде көрсетеді: қатты, сұйық және газ тәріздес.

- Дұрыс. Тек су емес, кез келген басқа заттың үш күйі болады. Бұл мемлекеттер қалай аталады?

–

Зат бір күйден екінші күйге ауыса ала ма? Мысалы, мұзды суға айналдыра аласыз ба?

– Иә.

– Қалай істеу керек?

– Сіз оны қыздыруыңыз керек.

– Сіз дерлік дұрыс айтасыз. Мұзға белгілі бір мөлшерде жылу береміз десек, дұрысырақ болар еді. Сонда жылу мөлшері қандай?

– Жылу мөлшері - жылу алмасу процесінде дене алатын немесе бөлетін энергия.

Ішкі энергия дегеніміз не?

– Ішкі энергия - денені құрайтын бөлшектердің қозғалысы мен өзара әрекеттесу энергиясы.

- Тәжірибе жасап көрейік. Бір кесек мұзды тәрелкеге ​​қалдырып, оған не болатынын көрейік, ал екіншісіне шамның белгілі бір мөлшерін береміз. Мұздың қай бөлігі тезірек суға айналады және неге?

– Екінші жағдайда мұздың суға ауысу процесі жылдамырақ жүреді, өйткені мұздың екінші бөлігі қоршаған ортадан бірінші бөлікке қарағанда шамдан көбірек жылу алады.

- Дұрыс. Бұл көбірек энергия берілетін мұз бөлігі тезірек суға айналады дегенді білдіреді.

- Оқулықтан (31-бет) табыңыз, заттың қатты күйден сұйық күйге өту процесі қалай аталады?

Процесс заттың қатты күйден сұйық күйге өтуі балқу деп аталады (3-слайд)

Бұл біздің сабағымыздың тақырыбы. Дәптерге жазайық - Балқу денелері.

– Фрагменттің көмегімен балқу процесін қарастырайық (8-сыныпқа Кирилл мен Мефодийдің физика сабақтары). Сіздің міндетіңіз - бұл процесс кезінде температураның өзгеретініне назар аудару.

– Балқыту процесі кезінде температура өзгермейді.

- Дұрыс. Енді оқулықтан (32-бет) табыңыз, заттың сұйық күйден қатты күйге өту процесі қалай аталады?

Заттың сұйық күйден қатты күйге өтуі қатаю немесе кристалдану деп аталады. (4-слайд)

- Бұл процесті фрагменттің көмегімен қарастырайық (8-сыныпқа Кирилл мен Мефодийдің электронды физика сабақтары). Бүкіл қатайту процесі кезінде температура өзгерді ме?

– Кептіру процесі кезінде температура өзгерген жоқ.

- Балқу және қату процесінде заттың температурасы өзгермейтінін есте сақтаңыз. Неліктен бұл орын алады, біз келесі сабақты қарастырамыз.

- Балқу процесі басталуы үшін денеде белгілі бір температура болуы керек. Ол қалай аталады?

Заттың балқу температурасы оның балқу температурасы деп аталады.

- Дұрыс! Бұл балқу температурасы зат қатты күйде бола алмайтын температура екенін білдіреді. Балқу нүктелері кестесінен мұздың балқу температурасын табыңыз.

– Ол 0-ге теңО МЕН.

Су қандай температурада қатады?

– Су да 0-де қатаядыО МЕН.

- Дұрыс. Бұл заттар балқыған температурада қатады дегенді білдіреді.
Графикті пайдаланып (5-слайд) мұздың қатты күйден сұйық күйге өту процесін қарастырамыз (Перышкин А.В., 33-б.).
Процесті бақылау мұздың температурасы -20 o C болған кезден басталды. Әрі қарай қыздыру кезінде мұздың температурасы 0 o C-қа дейін көтерілді. Осы сәтте мұз ери бастады және оның температураның көтерілуін тоқтатты. Бүкіл еру уақытында мұздың температурасы өзгермеді, бірақ оған энергия беру жалғасты.
20oС-қа жеткенде затқа энергия енді берілмейді: су салқындай бастады, ал 0oС температурада судың кристалдану процесі басталды. Барлық қатаю уақытында заттың температурасы қайтадан өзгерген жоқ. Графиктен балқу температурасының кристалдану температурасына тең екенін де көруге болады.

3. Бекіту

1. График (6-слайд) қыздыру және салқындату кезінде температураның уақыт бойынша қалай өзгеретінін көрсетеді. Графиктің әрбір бөлімі қандай күйге сәйкес келеді?

АВ, ВС – қатты күй, CD – балқу,
DE, EF - сұйық күй, FG - кристалдану, GH - қатты күй.

2. Тәжірибеде алюминий, темір, мыс, мырыш, болат, күміс және алтын бөлек 1000 o C дейін қыздырылды (слайд 7, 8). Бұл металдар қандай күйде - сұйық немесе қатты күйде - көрсетілген температурада болды?

3. Суреттер (2-слайд) суды үш түрлі күйде көрсетеді: қатты, сұйық және газ тәріздес.

Бұл мемлекеттер қалай аталады?

– Оларды агрегаттық күйлер деп атайды.

Зат бір күйден екінші күйге ауыса ала ма?
Иә. Қатты дененің молекулаларына энергияны беру арқылы затты қатты күйден сұйық күйге, сұйық күйден газ күйге көшіруге болады. Газ молекулаларынан энергияны алып, сұйықтықты, ал одан қатты денені алуға болады.

4. -10oС температурада алынған мұзды қыздыра бастаймыз.Температура не болады?

– Мұздың температурасы көтеріледі.

– Мұздың температурасы 0 o C-қа жетті. Мұз ери бастады. Оның температурасына не болады?

– Бүкіл балқыту процесінің соңына дейін температураның өзгеруі тоқтайды.

Мұз толығымен суға айналды. Жылыту процесі жалғасуда. Температура өзгере ме? Қалайша?

– Судың температурасы қайтадан көтерілді ме?

5. Кристалдану кезінде заттың температурасы өзгере ме?

1. Қатты күй
2. сұйық күй
3. газ күйі
4. Зат күйінің өзгеруі

Химия - затты зерттейтін ғылым. «Зат» дегеніміз не? Материя – массасы мен көлемі бар кез келген зат.Зат үш агрегаттық күйдің бірінде болуы мүмкін: қатты, сұйық, газ тәрізді.

1. Қатты күй

Қатты денедегі бөлшектер (молекулалар) қатты қайталанатын құрылымға біріктіріледі - кристалдық тор. Кристалл торындағы бөлшектер тепе-теңдік орталықтарының айналасында шағын тербеліс жасайды. Қаттыда бар пішінЖәне көлемі.

2. Сұйықтық күйі

Қатты денелерден айырмашылығы, сұйықтың белгілі бір пішіні жоқ, бірақ көлемі болады. Бұл сұйықтарда бөлшектердің қатты денелерге қарағанда бір-бірінен үлкен қашықтықта орналасуымен және белсендірек қозғалуымен түсіндіріледі.

Сұйықтардағы бөлшектердің тығыздығы қатты заттарға қарағанда аз болғандықтан, олар кристалдық тор құра алмайды, сондықтан сұйықтықтардың белгілі бір пішіні болмайды.

3. Газ күйі

Газда бөлшектер сұйықтарға қарағанда әлі де үлкен қашықтықта болады. Оның үстіне бөлшектер үнемі ретсіз (кездейсоқ) қозғалыста болады. Сондықтан газдар оларға берілген көлемді біркелкі толтыруға бейім (осыдан газдардың белгілі бір пішіні болмайды).

4. Зат күйінің өзгеруі

Банальды мысалды алайық және судың күйін өзгерту процесін бақылаңыз.

Қатты күйінде су мұз болып табылады. Мұздың температурасы 0 ° C-тан төмен. Қыздырған кезде мұз ери бастайды және суға айналады. Бұл кристалдық тордағы мұз бөлшектерінің қызған кезде қозғала бастайтындығына байланысты, соның нәтижесінде тор бұзылады. Заттың балқу температурасы деп аталады «Еру нүктесі»заттар. Судың балқу температурасы 0oС.

Айта кету керек, мұз толығымен ерігенше мұздың температурасы 0 o C болады.

Мұз толығымен суға айналғаннан кейін біз жылытуды жалғастырамыз. Судың температурасы көтеріледі, ал жылу әсерінен бөлшектердің қозғалысы барған сайын тездетіледі. Бұл су өзінің келесі күйін өзгерту нүктесіне жеткенше болады - қайнау.

Бұл сәт су бөлшектерінің байланыстары толығымен үзіліп, олардың қозғалысы еркін болған кезде келеді: су буға айналады.

Сұйықтықтың қайнау температурасы деп аталады «қайнау нүктесі».

Қайнау температурасы қысымға байланысты екенін ескеріңіз. Қалыпты қысымда (760 мм сын. бағ.) судың қайнау температурасы 100 o С.

Балқытуға ұқсастығы бойынша: су толығымен буға айналғанша, температура тұрақты болады.

Қорытындылау. Қыздыру нәтижесінде судың әртүрлі фазалық күйлерін алдық:

Мұз → су → бунемесе H 2 0 (t) → H 2 0 (г) → H 2 0 (г)

Су буын салқындата бастасақ не болады? Болжам жасау үшін «маңдайда жеті саңылау» болудың қажеті жоқ - судағы фазалық өзгерістердің кері процесі жалғасады:

Бу → су → мұз

Сұйық фазаны айналып өтіп, қатты күйден газ күйіне тікелей өтетін кейбір заттар бар. Мұндай процесс деп аталады сублимациянемесе сублимация. Мәселен, мысалы, «құрғақ мұз» (азот диоксиді CO 2) әрекет етеді. Ол қызған кезде сіз бір тамшы суды көрмейсіз - «құрғақ мұз» көз алдыңызда буланып кеткендей болады.

Сублимацияға кері процесс (заттың газ күйінен қатты күйге ауысуы) деп аталады. десублимация.

Заттың агрегаттық түрленулері.

Заттың үш күйі.

жиынтық түрлендірулер.

балқыту және қатаю процесі.

• Қатты күйден сұйық күйге өту деп аталады балқу. Керісінше деп аталады қатаю. Егер сұйықтың қатуы кезінде кристалды қатты зат алынса, онда мұндай қатаю деп аталады кристалдану.

Балқу және кристалдану температурасы.

• Еру нүктесіБерілген затты осы заттың қатты және сұйық күйлері бір мезгілде болатын температура деп атайды. Балқу температурасы қыздыру жылдамдығына байланысты емес. Балқудың соңына дейін дене мен балқыманың температурасы өзгеріссіз қалады.

• Заттың сұйық күйден қатты күйге ауысу температурасы деп аталады кристалдану температурасы.

СУЛАРДЫҢ АГРЕГАТТЫҚ КҮЙІНДЕГІ ӨЗГЕРІСТЕРДІҢ ТЕМПЕРАТУРАЛЫҚ ГРАФИКА.

Балқу (кристалдану) кезіндегі жылу мөлшерін есептеу

Балқыту процесін түсіндіру.

• Қатты кристалдық күймен салыстырғанда заттың сұйық күйі мыналармен сипатталады:

• молекулалар қозғалысының жоғары жылдамдығы;

• молекулалар арасындағы үлкен қашықтық;

• молекулалардың қатаң орналасуының болмауы.

• Сондықтан қатты дененің сұйыққа айналуы үшін оның молекулаларына қосымша энергия берілуі керек.

• Сұйық күй үлкен ішкі энергияға сәйкес келеді.

Булану Заттың сұйық күйден газ тәрізді күйге өтуі

• Булану – жер бетінен пайда болатын булану

• кез келген температурадағы сұйықтықтар

булану шарттары.

• бос бетінің ауданы булану жылдамдығына әсер ететін бірінші фактор болып табылады.

Қайнау.

• Қаныққан будың көптеген көпіршіктерінің пайда болуына және бетіне көтерілуіне байланысты сұйықтықтың бүкіл көлемінде болатын булану деп аталады. қайнау.

Қайнау болып жатыр басып алуменжылулық. Көп бөлігікіріс жылуы жұмсалады байланыстарды бұзузат бөлшектерінің арасында, қалғандары - будың кеңеюі кезіндегі жұмыс үшін. Осының нәтижесінде бу бөлшектерінің өзара әрекеттесу энергиясы сұйық бөлшектерге қарағанда үлкен болады, сондықтан бірдей температурадағы будың ішкі энергиясы сұйықтың ішкі энергиясынан үлкен болады.

Меншікті булану жылуы.

• Қайнау процесінде сұйықтықты буға ауыстыру үшін қажетті жылу мөлшерін мына формула бойынша есептеуге болады:

• мұндағы m – сұйықтың массасы (кг), L – меншікті булану жылуы.

• Меншікті булану жылуықайнау температурасында берілген 1 кг затты буға айналдыру үшін қанша жылу қажет екенін көрсетеді. Бірлік SI жүйесіндегі меншікті булану жылуы: [ L ] = 1 Дж/кг

Қайнау температурасы.

Қайнау кезінде температурасұйықтықтар өзгерген емес..Қайнау температурасы байланыстысұйықтыққа түсетін қысымнан. Бірдей қысымдағы әрбір зат бар меніңқайнау температурасы. Артуымен атмосфералық қысымқайнау қысымның төмендеуімен жоғары температурада басталады - керісінше .. Мысалы, су 100 ° C температурада тек қалыпты атмосфералық қысымда қайнайды.