Stany skupienia i energia wewnętrzna
Sposób ułożenia cząsteczek określa stan skupienia materii. W ciałach stałych cząsteczki drgają wokół stałych pozycji, w cieczach poruszają się swobodnie zachowując stałą objętość, a w gazach przemieszczają się chaotycznie po całej dostępnej przestrzeni.
Dyfuzja to samorzutne mieszanie się cząsteczek różnych substancji prowadzące do wyrównania ich stężeń. Jest ona efektem chaotycznego ruchu cząsteczek. Przykłady dyfuzji w życiu codziennym to rozprzestrzenianie się zapachu perfum w pomieszczeniu czy rozpuszczanie się cukru w herbacie. Szybkość dyfuzji zależy głównie od temperatury – im wyższa, tym proces przebiega intensywniej.
Energia wewnętrzna ciała to suma energii kinetycznej i potencjalnej wszystkich jego cząsteczek. Obejmuje energię ruchu postępowego, obrotowego i drgającego oraz energię oddziaływań międzycząsteczkowych. Zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki: ΔEw = W + Q, zmiana energii wewnętrznej równa się sumie wykonanej pracy i wymienionego ciepła.
💡 Warto wiedzieć! Zjawisko dyfuzji ma liczne zastosowania w przyrodzie i technice: transport tlenu w płucach, dializa w leczeniu nerek, a także w produkcji stopów metali i półprzewodników w elektronice.
