STARI DE AGREGARE
Exista trei stari de agregare:
Solida
Lichida
Gazoasa
A patra stare de agregare este plasma.
Aceste proprietati sunt datorate interactiunilor dintre moleculele corpurilor.
La presiune normala, schimbarea starii de agregare a unui corp are loc prin schimb de caldura intre corp si mediul inconjurator. Moleculele unui corp aflat la o anumita temperatura efectueaza o miscare de oscilatie in jurul unor pozitii de echilibru, pozitii determinate de interactiunile dintre molecule. Prin absorbtie de caldura din exterior se modifica atat energia cinetica medie cat si energia lor potentiala. Atat timp cat corpul ramane in stare solida, modificarea energiei potentiale este mult mai mica decat modificarea energiei cinetice. Acest fapt are ca urmare cresterea temperaturii corpului, caldura absorbita fiind data relatia:
Q=mcsolid(tfinal - tinitial
Dupa absorbtia intregii calduri necesare starii de agregare solidul se transforma in lichid.
Tipul miscarii moleculelor, structura interna si distantele medii dintre molecule:
|
Caracteristici |
Interactiuni intermoleculare |
Tipul miscarii moleculelor |
Structura interna a corpului |
Distante intermoleculare |
|
Stare de agregare |
||||
|
Solida |
Forte (atractie-respingere) inermoleculare mari. |
Oscilatie in jurul unei pozitii de echilibru (nodurile retelei cristaline) |
Ordonata si periodica in spatiu (pozitile moleculelor se repeta periodic in spatiu formand structura cristalina) |
De ordinul diametrului atomic-molecular |
|
Lichida |
Forte inermoleculare mici. |
Oscilatie si translatie |
Ordine locala instabila in timp |
|
|
Gazoasa |
Fotte intermoleculare neglijabile (nule) |
Translatie (limitata doar de peretii incintei) si rotatie |
Nu exista asezare ordonata. |
Oricat de mari. |
Instalatia de aer conditionat - aplicatie a starii de agregare
Caldura trece natural
de la fierbinte la rece, asa cum aerul din camera se incalzeste cand afara este cald. O instalatie
de aer conditionat are sarcina dificila sa pompeze caldura
din camera inspre exterior, impotriva tendintei naturale. Aceasta se
realizeaza controland vaporizarea si condensarea unui fluid de lucru,
schimband presiunea si densitatea acestuia. Principiul de functionare
este asemanator cu cel dupa care functioneaza
frigiderul.
Suprafata de separatie dintre un lichid si vaporii sai este intotdeauna un loc nelinistit: moleculele se misca mereu intre cele doua stari. Cand densitatea vaporilor este mica, din lichid pleaca mai multe molecule decat cele care revin. Dimpotriva, cand densitatea vaporilor este mare, mai multe molecule se intorc in lichid decat pleaca. Aceste transformari au loc pe masura ce fluidul de lucru trece prin diferitele parti componente ale unei instalatii de conditionare a aerului.
Este nevoie de energie pentru a separa moleculele dintr-un lichid, astfel ca fluidul de lucru absoarbe caldura din mediu cand lichidul se vaporizeaza.
Primul pas al acestui proces
are loc in capilar - un tub foarte
subtire care ingreuneaza curgerea fluidului. Fluidul de lucru
patrunde in capilar cu densitate mare, micsorandu-si brusc presiunea
trecand prin capilar. Lichidul incepe sa se vaporizeze, racindu-se.
Efectul este asemanator cu racirea aerului atunci cand este
suflat printre buzele tuguiate. Pe masura ce fluidul trece prin
serpentina de vaporizare, continua sa se vaporizeze, absorbind
caldura de la aerul din incapere.
Este nevoie de energie pentru a separa moleculele dintr-un lichid, astfel ca fluidul de lucru absoarbe caldura din mediu cand lichidul se vaporizeaza.
Primul pas al acestui proces are loc in capilar - un tub foarte subtire care ingreuneaza curgerea fluidului. Fluidul de lucru patrunde in capilar cu densitate mare, micsorandu-si brusc presiunea trecand prin capilar. Lichidul incepe sa se vaporizeze, racindu-se. Efectul este asemanator cu racirea aerului atunci cand este suflat printre buzele tuguiate. Pe masura ce fluidul trece prin serpentina de vaporizare, continua sa se vaporizeze, absorbind caldura de la aerul din incapere.
