Твердая и жидкая фаза
Твёрдая фаза — состояние вещества, в котором молекулы удерживаются в фиксированных положениях кристаллической решётки и только колеблются около них; вещество сохраняет форму и объём. В жидкой фазе молекулы перемещаются друг относительно друга, сохраняя объём, но не форму. Переход между фазами — плавление и кристаллизация — требует скрытой теплоты.
Вещество в твердой фазе обладает относительно небольшой внутренней потенциальной и кинетической энергией. Молекулы находятся на расстоянии равновесия в определенном положении. Данное положение образует четкую структуру, которая устанавливает местоположение молекул вещества. Следовательно, движение молекул ограничено вибрацией. Структура тела позволяет ему сохранять размер и форму, препятствует ему течь. Тела значительно сопротивляются любому усилию изменить их форму и практически не сжимаются.
Жидкая фаза
Молекулы вещества в жидкой фазе обладают большей кинетической и потенциальной энергией, чем в твердой. Увеличение кинетической энергии, поглощенной веществом при изменении состояния, соответственно увеличивает его температуру. Кроме того, увеличение внутренней потенциальной энергии тела позволяет молекулам нарушить четкие связи, в результате чего вещество течет.
Способность течь характерна для всех веществ в жидком состоянии. Следовательно, жидкости не могут сохранить форму и вынуждены принимать форму сосуда, в котором находятся. Жидкости также считаются несжимаемыми, так как их плотность и расстояние между молекулами почти такое же, как и у твердого тела. Несжимаемость и другие свойства жидкости позволяют передавать давление (силу) одинаково во всех направлениях. Так как их нельзя сжать, а их четкие межмолекулярные связи нарушены увеличением внутренней потенциальной энергии, жидкости не поддерживает касательное напряжение (силу, которая возникает при движении молекул друг мимо друга в противоположных направлениях). Любое касательное напряжение заставит жидкость изменить форму или положение, а не противостоять.
Фазы вещества и фазовые переходы
Фаза вещества — однородная по свойствам часть системы, отделённая от других поверхностью раздела. Основные фазы — твёрдая, жидкая и газовая; переходы между ними идут с поглощением или выделением скрытой теплоты при постоянной температуре.
| Переход | Направление | Тепло |
|---|---|---|
| Плавление | Твёрдое → жидкое | Поглощается |
| Кристаллизация | Жидкое → твёрдое | Выделяется |
| Парообразование | Жидкое → газ | Поглощается |
| Конденсация | Газ → жидкое | Выделяется |
| Сублимация | Твёрдое → газ | Поглощается |
| Десублимация | Газ → твёрдое | Выделяется |
В тройной точке все три фазы сосуществуют: для воды это 0,01 °C и 611,7 Па. Подробнее об агрегатных состояниях — в статье агрегатные состояния вещества.
Частые вопросы
Что такое твёрдая фаза в химии?
Агрегатное состояние вещества с упорядоченным расположением частиц и малой подвижностью: вещество сохраняет форму и объём, частицы колеблются около положений равновесия.
Чем жидкая фаза отличается от твёрдой?
В жидкости частицы находятся так же близко, но свободно перемещаются, поэтому жидкость сохраняет объём, но принимает форму сосуда.
Какие бывают фазы вещества?
Твёрдая, жидкая и газовая; переходы между ними — плавление и кристаллизация, парообразование и конденсация, сублимация и десублимация.
По теме: Состояния вещества.
Читайте также