Fyzika Skupenstva látook a vlastnosti kvapalín

Zmena skupenstva látky-fázová premena látky. Fázy vody:ľad,voda,vodná para.Topenie-premena pevnej l.na l.kvapalnú.Keď kryšt.l. s hmotnosťou m a tt premení na kvap.-prijíme skup.teplo topeniaLt(J).Lt-je to množstvo tepla, ktoré musíme telesu pri tt odovzdať,aby sa premenilo na kvap.teleso tej istej teploty. Merné skup.teplo.top.lt,je veľmi dôležitou tep.konšt. každej látky,rôzne l. majú hodnotu lt rozličnú. ll=Lt/m. Tuhnutie-opak topenia;prebieha pri ttuh,ktorá je rovnaká ako tt.Pri ttuh kvap. odovzdáva skup.teplo tuh. svojmu okoliu, pričom sa toto teplo=Lt (platí vtedy,ak kvap. vznikla top.kryšt. l. ,ochladzuje sa,mení sa pri ttuh na pevné tel.-tuhne).Ak pri ttuh kvap. vzniknutá roztop.kryš.l.odovzdá teplo okol.tel., zmenší sa Ek častíc kvap. a vplyvom väzbových síl sa vytvoria v kvap. kryš.jadrá alebo závodky.Ak v kvap.vznikne len 1 kryš.jadro,na ktoré sa postupne pripájajú ďalšie častice kvap. (látky) vznikne monokryštál. Ak vznikne kryš. jadier viac,…vznikne polykryštál. Krivka topenia: topenie telesa závisí nielen od ttale aj od von. p. Krivka top.->graf.znázornenie závisl.p od tt. S rastúcim von.p. narastá aj teplota. Krivka top. vyjad.rovnováž. stav.medzi kvap.a pevnou lát. Bod A zodp. najmenšiemu mož.p. pri ktorom sú ešte kvap.a tuhé teleso v rovnováhe. Sublimácia je premena pev.skup.na plynné.Desublimácia= opak subl (napr.vznik drobných kryš.jódu z jódových pár). Za norm.podm. sublimuje ľad,sneh, kryštaliky jódu,naftalín.Merné (hmotnostné)teplo subl.->ls=Ls/m. Ls= teplo, ktoré prijíme pevná l. s hmot. m,aby sa premenila na paru tej istej t. Nas.para= rovnováž.stav medzi pevnou fázou a parou (sublimujúca l.s dostatočnou hmot.je v uzavret. nád.). Subl. krivka vyjadr.tlak nas.pary v závisl.od teploty. Vyparovanie: premena kvap.skup.na skup. plynné. Kvap.sa vyparuje z voľ.povrchu a za kaž. teploty.Povrch.napätie s rast.tep. klesá, vyparí sa aj teda väčšie množstvo kvap.Lv-skup.tep. vypar. =množstvo tepla,ktoré musí kvap.o hmot.m prijať, aby sa premenila na paru tej istej teploty.Hmot. skup. teplo vyp. lv=Lv/m, závisí od teploty (s rast.t. klesá),pre vodu pri 0°C lv=2,51 MJ/kg.Var-osobitný prípad vypar. kvap,t.j.kvap.sa začne vyparovať z celého objemu. (voda-tv=100°C ak pn=101,35kPa);tv akejkoľvek kvap.závisí od von.p.,s rastúcim tlakom rastie a s klesajúcim klesá. Vyparovaním sa teplota kvap. znižuje. (potenie človeka).lvaru= lvyp pri teplote varu kvap.Teplota vzniknutej pary pri vyparovaní sa=teplote kvap.Nasýtená para.

Ak máme kvap.v uzavret.nád.,bude sa kvap.vyparovať dovtedy,kým nenastane tzv. dynam. rovnováha, t.j. rovnováž.stav medzi kvap.a jej parou.Koľko molekúl kvap.sa vyparí toľko molekúl pary skondenzuje->nas.para.Nas. para je para,ktorá je so svojou kvap.v rovnováž. stave.Tlak nas.pary pri stálej t.nezávisí od objemu,preto pre nas. paru nepl.stavová rov.Keď rastie t.,rastie aj tlak nad kvap.Krivka nas.pary vyjadruje rovnováž. stav medzi kvap.a jej nas. parou.K-kritický bod. Pri kritickej Tk a pk.sa stráca rozdiel medzi kvap.a jej nas. parou, pretože majú rovnakú hustotu.Za kritickým bodom je už iba plynná fáza látky.<-Fázový diagram->V bode A sa stretávajú všetky 3 krivky.Bod A predstavuje t.a p.,pri ktorých sú všetky 3 skup.v rovnováž. stave;preto bod A= trojný bod. Prehriata para je taká, ktorá má menší tlak a hustotu ako nas. para s rovnakou t.Spôsoby jej získania:1/ zväčšením objemu nas.pary bez prít.kvap,T- konš.2/ p konš.Aby sme mohli skvapalniť plyn,musíme ho vždy (pred kompresiou) ochladiť pod Tk.Vodná para v atmosfére: absolútna vlhkosť vzduchu Φ=m/V,objemová hmotnosť vod. pár. Max. absolut. vlhkosť:Φm= m/V(pri danej t.sa Φm=hus.ςs nas.vod.pary s rovn.t.).Reletívna vlhk.vzduchu: φ= Φ/Φm.100% (obtimálna 50-70%);meriame vlhkomerom(vlasový);na meteorolog.stan.sa použ.-psychometre= vlhkometre. Teplota rosného bodu tr:teplota,pri ktorej sa prehriata vod.para stáva nasýtenou,a pri ďalšom znížení teploty zač. kvapalnieť; takto vzniká na chlad. predmetoch rosa, keď sa to stane nad povrchom Zeme,vzniká hmla; vo vyš. vrstvách-> oblaky/mraky.tr<0°C->inovať. KVAPALINY: Povrchová vrstva kvap.1.voľný povrch kvap.sa správa podobne ako tenká pruž.blana.Sféra molekul. pôsob.=> myslená guľa opísaná okolo molek.kvap.s polomerom rm, takým,že molekuly,ktoré sa nach.v tejto gule, svojimy sil.účinkami pôsobia na vybranú molekulu kvap.Molekuly kvap,ktoré sa nach. Mimo tejto mys.gule,majú zanedbateľne malé silové účinky na túto molekulu.Molekula,ktorá sa nach.vo vnútri kvap.tak,že aj jej sféra mol. pôsobenia je celá vo vnútri kvap,potom výslednica príťaž.síl,ktorými molekuly v tej sfére pôsobia,je nulová.Ak sa mol.nach.v blízk. povrchu kvap, výsled.príťaž.síl je ┴na voľ. povrch kvap.a smeruje do vnútra kvap.

Povrchová vrstva kvap.Vrstva molekúl, ktorých vzdialenosť od voľ.povrchu kvap.je menšia než je rmsa naz.povrchová vrstva.-Na kaž.molekulu, ktorá leží v povrchovej vrstve kvap,pôsobia susedné molekuly výslednou príťaž.silou,ktorá má smer dovnútra kvap.To spôsobuje,že povrchová vrstva kvap.pôsobí na vnútro kvap. tlak.silou,ktorá vytvára tzv. molekulový tlak v kvap,ktorý má veľkosť rádovo GPa,preto je kvap.nestlačiteľná. Povrchová ener. E,energia povrch.vrstvy. ∆E= σ∆S; σ-povrch.napätieN/m. Povrchová sila pôsobí v povrchu kvap. Veľkosť povrch.sily pri danom povrch.napätí je priamo úmer. dĺžke okraja povrch.blany.Povrchové napätie sa=podielu veľkosti povrch.sily a dĺžky okraja povrch.blany,na ktorý sila pôsobí┴v povrchu kvap.F= σ.l.Javy..,ak povrch kvap je zakrivený, výsl. povrch.sila vyvoláva kap.tlak pk=2σ/R(R-polomer zakrivenia povrchu kvap.); pk=4σ/R(R-polomer bubliny;2povrchy). Kapilarita Kapilárna elevácia nastáva pri ponorení kapilári do kvap,ktorá zmáča steny nádoby.Pri kap.elevácii sa zvíši voľná hladina v kapiláre oproti voľnej hladiny kvap.v nádobe. Kap. depresia nast.vtedy,keď ponoríme kapiláru do kvap,ktorá nezmáča steny nádoby. pk=ph, 2σ/R=h.ς .g, h=2σ/R.ς.g. Teplotná objemová rozťaýnosť kvap.Pri väčšine kvap. s rastúcou t. sa objem zväčšuje. V=V1.(1+ß∆t); ς=ς1(1- ß∆t); anomália vody: najmenší objem-najväčšia hustota- 3,98°C.