Stoffer kan endre fase-ofte på grunn av en temperaturendring. Ved lave temperaturer er de fleste stoffer faste; når temperaturen øker, blir de flytende; ved høyere temperaturer blir de fortsatt gassformige.

prosessen med et fast stoff som blir en væske kalles smelting(et eldre begrep som du kan se noen ganger er fusjon). Den motsatte prosessen, en væske som blir et fast stoff, kalles størkning. For en hvilken som helst ren substans, er temperaturen ved hvilken smelting oppstår – kjent som smeltepunktet – en egenskap for det stoffet. Det krever energi for et fast stoff å smelte inn i en væske. Hver ren substans har en viss mengde energi det trenger å bytte fra et fast stoff til en væske. Denne mengden kalles entalpi av fusjon (eller fusjonsvarme) av stoffet, representert som Δ. Noen Hryvhfus-verdier er oppført I Tabell 10.2 «Entalpier Av Fusjon for Ulike Stoffer»; det antas at disse verdiene er for stoffets smeltepunkt. Legg merke til at Enheten Til Δ Er kilojoules per mol, så vi må vite mengden materiale for å vite hvor mye energi som er involvert. Δ Er alltid tabulert som et positivt tall. Det kan imidlertid brukes til både smelteprosessene og størkningsprosessene så lenge du husker at smelting alltid er endoterm (SÅ ΔH vil være positiv), mens størkning alltid er eksoterm (SÅ Δ vil være negativ).

Tabell 10.2 Entalpier Av Fusjon For Ulike Stoffer

Stoff (Smeltepunkt)	Δ (kJ / mol)
Vann (0°)	6.01
Aluminium (660°)	10.7
Benzen (5.5°C)	9.95
Etanol (-114,3°C)	5.02
Merkur (-38,8°C)	2.29

under smelting går energi utelukkende til å endre fasen av et stoff; det går ikke inn i å endre temperaturen på et stoff. Derfor er smelting en isotermisk prosess fordi et stoff forblir ved samme temperatur. Først når alt et stoff er smeltet, går ytterligere energi til å endre temperaturen.

Hva skjer når et fast stoff blir en væske? I et fast stoff sitter individuelle partikler fast på plass fordi de intermolekylære kreftene ikke kan overvinnes av partikkelens energi. Når mer energi tilføres (f. eks., ved å øke temperaturen), kommer det et punkt hvor partiklene har nok energi til å bevege seg rundt, men ikke nok energi til å skille seg fra. Dette er væskefasen: partikler er fortsatt i kontakt, men kan bevege seg rundt hverandre. Dette forklarer hvorfor væsker kan anta formen på beholderne: partiklene beveger seg rundt og, under påvirkning av tyngdekraften, fyller det laveste volumet mulig (med mindre væsken er i et nullgravitasjonsmiljø-se Figur 10.16 «Væsker og Tyngdekraft»).

faseendringen mellom en væske og en gass har noen likheter med faseendringen mellom et fast stoff og en væske. Ved en viss temperatur har partiklene i en væske nok energi til å bli en gass. Prosessen med en væske blir en gass kalles koking (eller vapourization), mens prosessen med en gass blir en væske kalles kondens. I motsetning til faststoff – / væskeomformingsprosessen påvirkes imidlertid væske – /gassomformingsprosessen merkbart av det omgivende trykket på væsken fordi gasser er sterkt påvirket av trykk. Dette betyr at temperaturen der en væske blir en gass, kokepunktet, kan endres med omgivende trykk. Derfor definerer vi det normale kokepunktet som temperaturen der en væske endres til en gass når det omgivende trykket er nøyaktig 1 atm eller 760 torr. Med mindre annet er angitt, antas det at et kokepunkt er for 1 atm trykk.

som den faste/flytende faseendringen innebærer væske/gassfaseendringen energi. Mengden energi som kreves for å konvertere en væske til en gass kalles fordampningens entalpi (eller fordampningsvarmen), representert som Δ. Noen Hryvhvap-verdier er oppført I Tabell 10.3 «Enthalpier Av Fordampning for Ulike Stoffer»; det antas at disse verdiene er for stoffets normale kokepunktstemperatur, som også er gitt i tabellen. Enheten for Hryvhvap er også kilojoule per mol, så vi trenger å vite mengden materiale for å vite hvor mye energi som er involvert. Δ Er også alltid tabulert som et positivt tall. Den kan brukes til både kokeprosessene og kondenseringsprosessene så lenge du husker på at koking alltid er endoterm (SÅ ΔH vil være positiv), mens kondens alltid er eksoterm (SÅ ΔH vil være negativ).

Tabell 10.3 Enthalpier Av Fordampning For Forskjellige Stoffer

Stoff (Normalt Kokepunkt)	Δ (kJ / mol)
Vann (100°C)	40.68
Brom (59,5°C)	15.4
Benzen (80,1°)	30.8
Etanol (78,3°C)	38.6
Merkur (357°C)	59.23

som ved smelting går energien i koking utelukkende til å endre fasen av et stoff; det går ikke inn i å endre temperaturen på et stoff. Så koking er også en isotermisk prosess. Først når alt et stoff har kokt, går ytterligere energi til å endre temperaturen.

Hva skjer når en væske blir en gass? Vi har allerede etablert at en væske består av partikler i kontakt med hverandre. Når en væske blir en gass, separerer partiklene seg fra hverandre, med hver partikkel som går sin egen vei i rommet. Dette er hvordan gasser pleier å fylle sine beholdere. Faktisk er det i gassfasen det meste av volumet tomt rom; bare om lag en tusendel av volumet blir faktisk tatt opp av materie(se Figur 10.17 «Væsker og Gasser»). Det er denne egenskapen til gasser som forklarer hvorfor de kan komprimeres, et faktum som vurderes I Kapittel 6 «Gasser».

under noen omstendigheter kan den faste fasen gå direkte til gassfasen uten å gå gjennom en væskefase, og en gass kan direkte bli et fast stoff. Den faste-til-gass-endringen kalles sublimering, mens omvendt prosess kalles avsetning. Sublimering er isotermisk, som de andre faseendringene. Det er en målbar energiendring under sublimering; denne energiendringen kalles sublimasjonens entalpi, representert som Δ. Forholdet mellom Δ Og de andre entalpi-endringene er som følger:

ΔHsub = ΔHfus + ΔHvap

Som sådan, ΔHsub er ikke alltid ordnet fordi det kan være ganske enkelt beregnet ut fra ΔHfus og ΔHvap.

det finnes flere vanlige eksempler på sublimering. Et velkjent produkt-tørris-er faktisk solid CO2. Tøris er tørr fordi den sublimerer, med det faste stoffet omgå væskefasen og går rett til gassfasen. Sublimering skjer ved en temperatur På -77°C, så det må håndteres med forsiktighet. Hvis du noen gang har lagt merke til at isbiter i en fryser har en tendens til å bli mindre over tid, er det fordi det faste vannet er veldig sakte sublimerende. «Fryser burn» er egentlig ikke en brenning; det oppstår når visse matvarer, som kjøtt, sakte mister fast vanninnhold på grunn av sublimering. Maten er fortsatt god, men ser uappetittlig. Redusere temperaturen på en fryser vil redusere sublimering av fast vann.

Kjemiske ligninger kan brukes til å representere en faseendring. I slike tilfeller er det avgjørende å bruke faseetiketter på stoffene. For eksempel er den kjemiske ligningen for smelting av is for å lage flytende vann som følger:

h2o(s) → H2O (ℓ)

det Skjer ingen kjemisk endring, men det skjer en fysisk endring.

Varmekurver

et plott av temperaturen versus mengden varme tilsatt er kjent som en varmekurve (Se Figur 10.18). Disse brukes ofte til å visuelt vise forholdet mellom faseendringer og entalpi for et gitt stoff.

I Figur 10.18, den faste gevinster kinetisk energi og dermed stiger i temperatur som varme tilsettes. Ved smeltepunktet brukes varmen til å bryte de attraktive intermolekylære kreftene til det faste stoffet i stedet for å øke kinetisk energi, og derfor forblir temperaturen konstant. Etter at alt det faste stoffet har smeltet, går varmen igjen til å øke den kinetiske energien (og temperaturen) av væskemolekylene til kokepunktet. Ved kokepunktet blir varmen igjen brukt til å bryte de attraktive intermolekylære kreftene i stedet for å levere kinetisk energi, og temperaturen forblir konstant til all væske er blitt vendt til gass.

Medieattribusjoner