מצבים ושינויים: אנרגיה גוברת על כוחות המשיכה בין החלקיקים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| melting/ˈmeltɪŋ/ | התכה |
| condensation/kɒndenˈseɪʃn/ | עיבוי |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- קרח נמס בעוד שמולקולות המים שלו נותרות מולקולות מים. שינוי מצב ממערך את החלקיקים ותנועתם ללא הכרח בשבירת הקשרים הקוולנטיים הפנימיים שלהם.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- במצב מוצק ישנם חלקיקים סמוכים זה לזה רועדים סביב מיקומים קבועים. בנוזל החלקיקים עדיין סמוכים אך יכולים לנוע זה past זה. חלקיקי גז רחוקים זה מזה ונעים בחופשיות בכיוונים אקראיים. התמסה/הקפאה מתרחשות בטמפרטורת ההתמסה ואידוי/עיבוי בטמפרטורת הרתיחה ללחץ הנתון. חימום מעביר אנרגיה: בשינוי מצב האנרגיה מתגברת על המשיכות הרלוונטיות כך שמערך משתנה; קירור מעביר אנרגיה החוצה כשהמשיכות מקרבות את החלקיקים.
- התמסה: שינוי המצב ממוצק לנוזל; עיבוי: שינוי המצב מגז לנוזל.
בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס, חומר הנמס בטמפרטורת ההתכה שלו 5 מעלות צלזיוס ומרתיח בטמפרטורת הרתיחה 90 מעלות צלזיוס, נמצא בדרך כלל באיזה מצב?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
בטמפרטורת 40 המאגר מעל נקודת ההיתוך (5) אך מתחת לנקודת הרתיחה (90), ולכן הוא נוזל. המצב נקבע לפי מיקום הטמפרטורה בין גבולות אלו.
התאמו כל מונח טכני למשמעותו המדויקת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השתמשו בהגדרות כדי להבדיל בין כמותיות ותהליכים הקשורים זה לזה.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- כוחות משיכה רלוונטיים חזקים יותר דורשים אנרגיה רבה יותר להתגבר עליהם ולרוב נותנים נקודות התמסה ורתיחה גבוהות. זיהוי החלקיקים והכוחות לפני הסבר: רתיחה של נוזל מולקולרי מתגברת על משיכות בין-מולקולריות, בעוד התמסה של רשת יונית מתגברת על משיכות יוניות חזקות. תכונות בולקיות שייכות לקבוצות גדולות, לא לאטום יחיד שהוא עצמו חתיכה קטנה של מוצק או נוזל. בטמפרטורת מעבר יכול להיות קיום בו-זמני של יותר ממצב אחד.
- בהינתן נקודות התמסה ורתיחה בלחץ מסוים, השוו את הטמפרטורה עם שתי הגבולות. מתחת להתמסה: מוצק; ביניהן: נוזל; מעל הרתיחה: גז. השתמש במ observations שהספק ספק או בניסוי חימום/קירור מים מאושר. רשום טמפרטורה ומצב, והבדל בין פלטפורמה שנמדדה לעקומה סכמטית. שינוי לחץ או תערובות יכול לשנות טמפרטורות מעבר.
אילו שני הרגלים הופכים את החקירה או הדגם במקרה זה לקבלנים יותר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניסוח התנאים וההנחות מאפשר לאחרים לחזור על העבודה בדיוק, ורישום הראיות התומכות מאפשר להם לבדוק את המסקנה. הסתרת תוצאות המולכות מסירה את הראיות שיכולות לערער מסקנה שגויה, ומדידה אחת לעולם לא יכולה להוכיח טענה רחבה יותר.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- נתון: חומר מודל טהור נמס בטמפרטורה −12 °C ורר בטמפרטורה 68 °C בלחץ הנדרש. בטמפרטורה −20 °C הוא מוצק, בטמפרטורה 25 °C נוזלי ובטמפרטורה 80 °C גזי. מרווח הנוזלים נמתח על 68−(−12)=80 °C. בטמפרטורה מדויקת של −12 °C לדוגמה נמסה יכולה להכיל גם מוצק וגם נוזל.
חומר נמס בטמפרטורה −5 °C ורר בטמפרטורה 75 °C. חשבו את מרווח הטמפרטורות של מרווח הנוזלים שלו. השתמשו באותו רצף: כמות ידועה → מודל → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
חומר נמס בטמפרטורה של −5 °C ומרתח בטמפרטורה של 75 °C. חשב את טווח הטמפרטורות של המצב הנוזלי שלו.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 80 °C. נתונים: נמס ב-5 מעלות צלזיוס; רותח ב-75 מעלות צלזיוס. טווח נוזלי = 75 - (-5) = 80 מעלות צלזיוס. חיסור של מספר שלילי מוסיף; הטווח עובר אפס ללא קושי.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- גז אינו תמיד ריק נראה ללא חלקיקים. חלקיקים אינם מתפשטים לאטומים גדולים יותר בחימום. לאטום יחיד אין נקודת התמסה במובן החומר הבולקי. טמפרטורה אינה צריכה לעלות לאורך החימום כאשר אנרגיה משמשת בשינוי מצב.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
חימום גורם לאטומים הבודדים להפוך לגלילים מוצקים גדולים יותר. טענה זו שגויה: חימום במעבר מצב נכנס להתגבר על הכוחות בין חלקיקים; החלקיקים עצמם נשארים באותו גודל. אטומים אינם מתנפחים עם הטמפרטורה.
מצבים ושינויים: אנרגיה מתגברת על משיכות חלקיקים: כוחות משיכה רלוונטיים חזקים יותר דורשים אנרגיה רבה יותר להתגבר עליהם ולרוב נותנים נקודות התמסה ורתיחה גבוהות. זיהוי החלקיקים והכוחות לפני הסבר: רתיחה של נוזל מולקולרי מתגברת על משיכות בין-מולקולריות, בעוד התמסה של רשת יונית מתגברת על משיכות יוניות חזקות. תכונות בולקיות שייכות לקבוצות גדולות, לא לאטום יחיד שהוא עצמו חתיכה קטנה של מוצק או נוזל. בטמפרטורת מעבר יכול להיות קיום בו-זמני של יותר ממצב אחד.
חימום גורם לאטומים הבודדים להתרחב ולתוך כדורים מוצקים גדולים יותר.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
חימום במהלך שינוי מצב פונה לגשר על הכוחות ה吸引 (המשיכה) BETWEEN החלקיקים; החלקיקים עצמם אינם משנים גודל. אטומים אינם מתנפחים עם העלייה בטמפרטורה.
שינוי מצב ממוצק לנוזל: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
התכה פירושי שינוי מצב ממוצק לנוזל.