Inre energi och fasövergångh
Kan ngn förklara denna meningen?
hur de menar, hur det sker
"Vid en fasövergång ändras den inre energin utan att temperaturen förändras."
1 kg 100-gradig ånga har betydligt mer inre energi än 1 kg 100-gradig vatten.
1) Okej det är jag med på, men vad är det för storheter som ändras? Tänker på om temperaturen ändras så har vi delta T. Vad är det som ändras här?
2) boken fortsätter också längre ner på liknande spår med:
"om vi inte begränsar oss till en gas kan en värmetillförsel/värmeförlust också medföra en fasövergång"
Jag greppar verkligen inte detta område (trådstarten eller detta i 2). känns som jag har missat ngt som borde få det att ramla på plats...
Kan ngn ge förklaring till 2 också?
1) Koppla det till din andra tråd. Temperaturen beskriver partiklarnas (atomer/molekyler beroende på ämne) rörelseenergi. Den inre energin är däremot summan av partiklarnas rörelseenergi och lägesenergi. Man kan alltså öka systemets inre energi genom att öka lägesenergin istället för rörelseenergin. Då förändras inte temperaturen. Partiklarnas lägesenergi kommer ifrån deras bindningar till varandra. I flytande vatten binder molekylerna hyfsat starkt till varandra (har låg lägesenergi) och för att bryta dem måste alltså energi tillföras. När bindningarna bryts ökar partiklarnas lägesenergi. När tillräckligt många bindningar har brutits går det inte längre att hålla ihop ämnet och molekylerna frigörs helt från varandra. Då har vattnet börjat koka och man observerar en fasövergång vätska-ånga. Däremot rör sig molekylerna lika fort i ångan och i vattnet, vilket innebär att de har samma temperatur.
2) Det här är i princip det jag just beskrev. I en (ideal) gas finns det ju inte några bindningar längre så det går heller inte att öka lägesenergin. Då kommer all energi att gå åt till att öka rörelseenergin och därmed temperaturen. En gas kan alltså bara öka sin inre energi genom att bli varmare (om vi bortser från andra, mer exotiska aggregationstillsånd som plasma, vilket bildas vid extremt höga temperaturer).
1) innan jag fortsätter försöka förstå måste jag fråga:
När du skriver "ökar" då menar du mindre negativ? (Att potential gropen inte blir lika djup)
Jag antar att du menar den här gropen. Om man ökar lägesenergi (=potentiell energi --> potentialgrop = låg potentiell energi = låg lägesenergi). Ja, du kan se att lägesenergin blir mindre negativ (dvs ökar) om man separerar molekylen, med andra ord ökar avståndet r.
Att lägesenergin blir mindre negativ/ökar även när molekylerna har kommit nära varandra beror på att deras elektronmoln börjar repellera varandra i mycket större utsträckning. Det är i potentialgropen man bildar det som i kemin kallas för intermolekylär bindning, åtminstone när vi pratar om molekylföreningar som vatten. Metaller, salter och liknande fungerar på motsvarande sätt, fast då använder man andra namn.