Make your own free website on Tripod.com
ขณะนี้คุณกำลังอยู่ที่ เคมีออนไลน์/สารและการเปลี่ยนแปลง => การเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบ 3
Page selector : หัวข้อก่อนหน้า 1 2 4 5 หัวข้อถัดไป

 

- พลังงานกับการเปลี่ยนสถานะ -

 

......การเปลี่ยนแปลงทั้งดูดและคายพลังงานจะสามารถทำให้สารมีสถานะเปลี่ยนไปได้ แต่ก่อนอื่นเราควรมารู้จักกับสถานะของสารก่อน

สถานะของสสาร

สสารสามารถดำรงอยู่ได้ 3 สถานะ คือ
ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ
*สารแต่ละชนิดสามารถดำรงอยู่ได้สถานะเดียวเท่านั้นที่ภาวะหนึ่ง แต่สามารถเปลี่ยนสถานะได้เมื่อภาวะเปลี่ยนไป เช่น เปลี่ยนอุณภูมิหรือความดัน


การพิจาณาสถานะของสารประกอบ

1.ดูจากพันธะ

- ถ้ามีธาตุโลหะอยู่ในสูตรมักจะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง (25c)
: จากพันธะโลหะและพันธะไออนิก
- ถ้าไม่มีโลหะอยู่ในสูตรอาจเป็นสถานะใดก็ได้ ที่อุณหภูมิห้อง
(ส่วนใหญ่เป็นของเหลวและก๊าซมากกว่า) : จากพันธะโคเวเลนต์

2.ดูจากจุดเดือดจุดหลอมเหลว

ให้อุณหภูมิที่ต้องการทราบสถานะ = T จะได้
: จุดหลอมเหลว < จุดเดือด < T สารจะมีสถานะเป็นก๊าซ
: จุดหลอมเหลว < T < จุดเดือด สารจะมีสถานะเป็นของเหลว
: T < จุดหลอมเหลว < จุดเดือด สารจะมีสถานะเป็นของแข็ง
......หรือให้คิดว่า เดิมสารแข็งอยู่แล้วแต่ต่อมาผ่านจุดหลอมเหลวความแข็งจึงค่อยๆหลอมจนกลายเป็นของเหลว ต่อมาของเหลวพอถึงจุดเดือดก็เหมือนน้ำเดือดทำให้กลายสถานะไปเป็นก๊าซ


พลังงานกับการเปลั่ยนสถานะ

ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ : เป็นการดูดพลังงาน

......โดยเมื่อสารที่มีสถานะเป็นของแข็งดูดพลังงานเข้าไป อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนเมื่ออุณหภูมิสูงถึงจุดหลอมเหลว อุณหภูมิจะไม่เพิ่มขึ้นไปอีกแต่พลังงานที่ดูดเข้าไปจะใช้ในการสลายแรงยึดเหนี่ยวออก ทำให้สารกลายเป็นของเหลว เราจะเรียกความร้อนที่ดูดเข้าไปเพื่อการนี้ว่า ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว เมื่อสารกลายเป็นของเหลวแล้ว อุณหภูมิก็จะเพิ่มขึ้นอีกเรื่อยๆ จนถึงจุดเดือด อุณหภูมิก็จะไม่เพิ่มไปอีก ซึ่งพลังงานที่ยังดูดเข้าไปนั้นก็จะไปสลายแรงยึดเหนี่ยวของของเหลว เพื่อให้กลายเป็นก๊าซ เราจะเรียกความร้อนตรงนี้ว่า ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ

 
ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง : เป็นการคายพลังงาน

......จะพิจารณาได้เหมือนด้านบนทุกประการ แต่เป็นทางที่ตรงกันข้ามกันนั่นเอง โดยสารที่เป็นก๊าซจะคายพลังงานออกให้อุณหภูมิลดลงเรื่อยๆ พอถึงจุดควบแน่นก็จะไม่ลดอุณหภูมิอีก แต่จะคายพลังงานออกเพื่อสร้างแรงยึดเหนี่ยวของของเหลวแทน ซึ่งความร้อนที่คายออกในช่วงนี้จะมีค่าเท่ากับความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ เมื่อสารกลายเป็นของเหลวหมดแล้ว อุณหภูมิก็จะลดลงเรื่อยๆอีก จนถึงจุดเยือกแข็ง พลังงานที่คายออกจะถูกนำไปสร้างแรงยึดเหนี่ยวของของแข็งแทน ซึ่งพลังงานที่คายออกนี้จะมีค่าเท่ากับ ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว เช่นกัน



การคำนวณหาพลังงานที่เปลี่ยนแปลง

1. การเปลี่ยนแปลงพลังงานเมื่ออุณหภูมิไม่คงที่

ใช้สูตร H = ms(t)

H = พลังงานที่เปลี่ยนแปลงไป
m =มวล
s = ความร้อนจำเพาะ
t = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง

2. การเปลี่ยนแปลงพลังงานเมื่ออุณหภูมิคงที่ (ความร้อนแฝง)

ใช้สูตร H = mL

H = พลังงานที่เปลี่ยนแปลงไป
m =มวล
L = ค่าความร้อนแฝง

 


ตัวอย่าง : ให้ความร้อนกับน้ำแข็ง 10 กรัม 0C จนเป็นไอน้ำ 10 กรัม 100Cต้องใช้พลังงานทั้งหมดเท่าใด (กำหนดค่าความร้อนจำเพาะของน้ำ =4.2 J/gC ; ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวของน้ำ = 334.8 J/g ; ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ = 2,256 J/g )

วิธีคิด : เราต้องทำทีละขั้นตอนดังนี้

1. น้ำแข็ง 10 กรัม 0C น้ำ 10 กรัม 0C ต้องใช้ความร้อนแฝงการหลอมเหลว
H = mL H = 10 X 334.8 = 3,348 J

2. น้ำ 10 กรัม 0C น้ำ 10 กรัม 100C
H = ms(t) H = 10 X 4.2 X (100-0) = 4,200 J

3.น้ำ 10 กรัม 100C ไอน้ำ 10 กรัม 100C ต้องใช้ความร้อนแฝงการกลายเป็นไอ
H = mL H = 10 X 2256 = 22,560 J

4. รวมพลังงานที่ต้องใช้ทั้งหมด = 3348+4200+22560 = 30,108 J

 

ขณะนี้คุณกำลังอยู่ที่ เคมีออนไลน์/สารและการเปลี่ยนแปลง => การเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบ 3
Page selector : หัวข้อก่อนหน้า 1 2 4 5 หัวข้อถัดไป