Przemiany fazowe i struktura materii
Materia występuje w różnych stanach skupienia, a przechodzenie między nimi nazywamy przemianami fazowymi. Topnienie to przejście ze stanu stałego w ciekły, a krzepnięcie to proces odwrotny. Podobnie parowanie zmienia ciecz w gaz, a skraplanie robi odwrotnie. Istnieją też procesy sublimacji (ciało stałe → gaz) i resublimacji (gaz → ciało stałe).
Ciała stałe mogą mieć strukturę krystaliczną (atomy ułożone regularnie) jak metale, lód czy kwarc, albo być amorficzne (chaotyczne ułożenie cząsteczek) jak drewno, masło czy tworzywa sztuczne.
Każda przemiana fazowa wymaga dostarczenia lub odebrania określonej ilości ciepła. Ciepło topnienia mówi nam, ile energii potrzeba, by zmienić 1 kg substancji ze stanu stałego w ciekły bez zmiany temperatury. Podobnie ciepło parowania informuje, ile ciepła trzeba dostarczyć 1 kg cieczy, by zamienić ją całkowicie w parę.
🔥 Ważne: Podczas przemiany fazowej temperatura ciała nie zmienia się, mimo dostarczania ciepła! Całą energię substancja zużywa na zmianę struktury wewnętrznej, a nie na wzrost temperatury.
Wrzenie to szczególny rodzaj parowania, gdy pęcherzyki pary tworzą się w całej objętości cieczy. Zwykłe parowanie zachodzi natomiast tylko na powierzchni i zależy od temperatury oraz ciśnienia - dlatego mokre ubrania schną szybciej w ciepły, wietrzny dzień.