PŘEMĚNY SKUPENSTVÍ I.

1. 17. března 2013VY_32_INOVACE_170308_Premeny_skupenstvi_I_DUM PŘEMĚNY SKUPENSTVÍ I. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

2. 2. Tání 1. Přeměny skupenství 3. Tuhnutí 4. Sublimace a desublimace 5. Pokusy

3. Přeměny skupenství Jedna látka se může vyskytovat v plynném, kapalném a pevném skupenství. Pevná látka Kapalina Plyn kondenzace vypařování tání tuhnutí desublimace sublimace zpět na obsah další kapitola

4. Tání Při zahřívání pevné látky, při dosažení teploty tání se přestane zvyšovat teplota a pevná látka se začne přeměňovat na kapalnou látku. Pokud pevná látka přijímá teplo a zvyšuje se její teplota, tak se částice rychleji pohybují a vzdalují se od rovnovážných poloh. Při určité rychlosti se narušuje vazba mezi částicemi a rozbourává se jejich krystalická mřížka. Různé krystalické látky mají různou teplotu tání tt. Látky amorfní, např. sklo, plasty, při zahřívání měknou a přeměňují se postupně na kapaliny, nemají určitou teplotu tání. Některé látky, např. dřevo, mramor, se nemohou zahřát až na teplotu tání, protože už při nižší teplotě se rozkládají. dále

5. Tání Teplota tání ledu se snižuje přidáním soli, a pak led taje při nižší teplotě než 0 °C. Za normálního tlaku má nejvyšší teplotu tání wolfram 3370 °C a jednu z nejnižších rtuť -39 °C. Obr.1 Teplota tání na Wikipedii Grafické znázornění tání dále

6. Tání • Skupenská teplota tání • je teplo, které přijme pevná látka zahřátá na teplotu tání a přemění se na kapalinu téže teploty • značí se Lt, jednotkou je J • Měrné skupenské teplo tání • značí se lt, jednotkou je J.kg-1 Měrné skupenské teplo tání dále

7. Tání Led má velkou hodnotu měrného skupenského tepla tání. Z tohoto důvodu taje na jaře led a sníh pomaleji, voda může vsakovat a vypařovat se. Obr.2 zpět na obsah další kapitola

8. Tuhnutí Při ochlazování kapalné látky se mění, při teplotě tuhnutí, kapalné těleso na pevné těleso. U chemicky čistých látek se teplota tuhnutí rovná teplotě tání, za předpokladu působení stejného tlaku. Při tuhnutí se v kapalině nejdříve vytváří krystalizační jádra, k nim se připojují další částice a postupně vzniká krystalizační soustava volně pohybujících se krystalků. Když látka celá ztuhne, krystalky se dotýkají a tvoří se zrna. Takto vzniká polykrystalická látka. Monokrystal vzniká pouze z jednoho jádra. Obr.3 dále

9. Tuhnutí • Skupenské teplo tuhnutí • je stejné u tělesa téže hmotnosti jako skupenské teplo tání • Změna objemu látek • většina látek zvětšuje svůj objem při tání a při tuhnutí naopak zmenšuje • pouze u některých látek je tomu naopak, např. voda, antimon, bismut a některé slitiny Skupenské teplo tuhnutí na encyklopedii fyziky dále

10. Tuhnutí Voda zvětšuje svůj objem při tuhnutí o 9 %. Neuspořádané rozložení molekul vody má tedy menší objem než krystalická mřížka ledu. Tento jev má značné důsledky v přírodě. Led má menší hustotu než voda, a proto na ní plave. Má také malou tepelnou vodivost a zabraňuje zamrzání vody do větších hloubek. Voda, která zmrzne, způsobuje mrazovou erozi ve skalách nebo ve zdivu. Teplota tání krystalické látky závisí též na vnějším tlaku. U látek, které zvětšují objem při tání, se při větším tlaku zvyšuje i teplota tání. U látek, jako např. led, se při tání naopak za zvyšujícího se tlaku snižuje teplota tání. Tak lze vysvětlit kluzkost ledu při bruslení, kdy v důsledku většího tlaku, klesá teplota tání a led taje při -5 °C. dále

11. Tuhnutí Zajímavost: Čisté látky lze předchladit, tedy podchladit na teplotu nižší než je teplota tání. Kapalná látka je v nestabilním stavu, a proto taková kapalina ztuhne nárazem nebo při styku s jinou kapalinou. Vodu bez vzduchu lze podchladit na -40 °C. Obr.5 Obr.4 zpět na obsah další kapitola

12. Sublimace a desublimace • Sublimace • je přeměna z pevného skupenství přímo na plynné skupenství • probíhá za normálního tlaku, např. u jódu, kafru, pevného CO2, ledu, sněhu a některých vonících a páchnoucích látek • Skupenské teplo sublimace • je teplo přijaté látkou při její sublimaci za dané teploty • značí se Ls, jednotkou je J • Měrné skupenské teplo sublimace • značí se ls, jednotkou je J.kg-1 dále

13. Sublimace a desublimace • Desublimace • opačná přeměna • probíhá například u vodní páry, ze které vzniká při teplotě nižší než 0 °C jinovatka • také probíhá při vzniku krystalků z jódových par Obr.6 Obr.7 zpět na obsah další kapitola

14. Pokusy Rozpouštění ledu Zahřívací polštářek Magické krystaly Sublimace naftalénu Sublimace jódu zpět na obsah konec

15. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

16. CITACE ZDROJŮ Obr. 1 MYSID. Soubor:Melting icecubes.gif: WikimediaCommons [online]. 6 August 2007 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/Melting_icecubes.gif Obr. 2 LIAM QUINN. File:Icebergs in ParadiseHarbour, Antarctica (6087907684).jpg: WikimediaCommons [online]. 25 January 2011 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Icebergs_in_Paradise_Harbour%2C_Antarctica_%286087907684%29.jpg Obr. 3 ANNICK MONNIER. File:Fleur de givre L3.jpg: WikimediaCommons [online]. 19 December 2007 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Fleur_de_givre_L3.jpg Obr. 4 FIR0002. Soubor:Frost on ground.jpg: Wikimedia Commons [online]. 3 May 2005 [cit. 2013-03-17]. Dostupnépod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Frost_on_ground.jpg Obr. 5 HEGGYHOMOLIT. File:Frostweb.jpg: WikimediaCommons [online]. 6 December 2010 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Frostweb.jpg

17. CITACE ZDROJŮ Obr. 6 APN MJM. File:Dry Ice.jpg: WikimediaCommons [online]. 9 January 2012 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Dry_Ice.jpg Obr. 7 BUCKI. File:Ferrocen.jpg: WikimediaCommons [online]. 20 January 2008 [cit. 2013-03-17]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/Ferrocen.jpg Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

18. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová