Készítette: Porkoláb Tamás

Az előadások a következő témára: "Készítette: Porkoláb Tamás"— Előadás másolata:

1 Készítette: Porkoláb Tamás
HALMAZÁLLAPOTOK Egy linkhez több oldal tartoziik Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

2 Készítette: Porkoláb Tamás
Szilárd halmazállapot Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot A szilárd halmazállapotnak két formája ismeretes: kristályos és amorf. A molekulák ill. az atomok helyhez rögzítve helyezkednek el, és ekörül végeznek rezgőmozgást. Meghatározott alakjuk és térfogatuk van ( a térfogat általában a hőmérséklet emelésével nő). Hókristály galéria Ezüstkristály növekedése Hókristályok Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

3 Készítette: Porkoláb Tamás
Folyékony halmazállapot A folyadékokban a molekulák közötti összetartó erő lényegesen kisebb mint a szilárd anyagoknál, lehetővé teszi a molekulák egymáshoz képest történő szabad mozgását. Részecskéi egymáson elgördülnek. A folyadékok térfogata állandó, alakja változó. A nehézségi erő hatására felveszik a tároló edény alakját. Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

4 Készítette: Porkoláb Tamás
Súlytalanságban viszont gömb alakúak a felületi feszültség következtében. Tartalom Video: Szilárd halmazállapot Gyakorlatilag összenyomhatatlanok. 10 km mélyen a víz sűrűsége 4%-kal nagyobb szökőkút üvegből és szívószálból (benne félig víz, forróvizes fürdőbe mártva) Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

5 Készítette: Porkoláb Tamás
Plazma halmazállapot Tartalom A plazma állapotban szabadon mozgó pozitív ionok és negatív elektronok vannak olyan arányban, hogy az egész rendszer elektromosan semleges. A szabadon mozgó részecskék miatt a plazma jól vezeti az elektromos áramot. Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Kellően nagy hőmérsékleten minden anyag átvihető plazmaállapotba (termikus ionizáció), legkönnyebben az alkálifémek gázai. Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

6 Készítette: Porkoláb Tamás
A hideg plazma kialakulásához sok tízezer ºC-os hőmérséklet szükséges, a forró plazma hőmérséklete több millió fokos. A világegyetem látható anyagának 99%-a (csillagok, csillagközi és bolygóközi anyag) plazma állapotban van. Földi viszonyok között plazma képződik például a villámban, elektromos szikrában, elektromos ívben, gázkisülési csövekben stb. Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

7 Készítette: Porkoláb Tamás
A plazma TV közvetlenül vezérli egy adott képpont alkotóelemeit, vagyis a piros, zöld és kék színeket. Minden fénykeltő szemcsét egy-egy elektróda irányít az üveglap és a foszforfelületű hátsó panel között. A gáz túlhevül, aminek következtében semleges gázból elektronikusan töltött plazmává változik. Ez lép reakcióba a foszforeszkáló anyaggal, színes fényt hozva létre. A hőtermelésből következik a magasabb energia fogyasztás. Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot A plazma tv-k sajátossága, hogy két üveglap között elhelyezkedő három alapszínű kamrából álló képpontok nemesgázkeverékkel feltöltve alkotják a képernyőt. Olvadás Fagyás A több millió pixelből előállított plazmakép nem vibrál és nem torzít. A plazma TV-k csak a szükséges pixel mennyiséget aktiválják, tehát igazán olyan helyiségekbe való, ahol tompább fény kerül. Ezért kifejezetten a plazma tv ajánlott az otthoni házi mozi alkalmazásához. Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

8 Készítette: Porkoláb Tamás
Halmazállapotváltozások Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

9 Készítette: Porkoláb Tamás
Olvadás Tartalom Szilárd halmazállapot Szilárd – folyékony átmenet Folyékony halmazállapot Hőközlés → a részecskék gyorsabban rezegnek → olyan heves lesz a rezgés, hogy kezdenek felbomlani a „kötések” → folyadékká válik. Olvadás közben a hőmérséklet nem változik, az összes közölt hő a részecskék elszakítására fordítódik. Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Azt a hőmérsékletet, amelyen az olvadás végbemegy, olvadáspontnak nevezzük. Olvadáspontja csak a kristályos anyagoknak van. Az amorf anyagok fokozatosan lágyulnak meg, és alakulnak folyékonnyá. Párolgás Forrás Lecsapódás Üvegfújás Készítette: Porkoláb Tamás

10 Készítette: Porkoláb Tamás
Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

11 Készítette: Porkoláb Tamás
Anyag neve Tolv (°C) Lo (kJ/kg) Víz 334 NaCl 801 Hg -39 11,3 Vas 1535 268 Ezüst 960,8 105 Ólom 327,4 25 Alumínium 658 398 Arany 1064 63 Réz 1085 205 W 3410 193 Na 98 113 SiO2 1610 Gyémánt 3550 Ne -249 Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Az olvadáshő mutatja meg, hogy mennyi hőt kell közölnünk az adott 1 kg tömegű anyaggal az olvadásponton, hogy teljesen megolvadjon. Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás így Készítette: Porkoláb Tamás

12 Készítette: Porkoláb Tamás
Teszt: A jég olvadáspontjának nyomásfüggése Tartalom Szilárd halmazállapot …80 kg –oskorcsolyázó ember kb. 500 atm. nyomással terheli a jeget, a jég olvadáspontja ilyen körülmények között kb. -3,7 oC, Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot A gleccserek alján is a nagy nyomás megolvasztja a jég egy részét és a súrlódás csökkenése miatt a jégrétegek egymáson elcsúsznak. Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

13 Készítette: Porkoláb Tamás
Fagyás Tartalom Folyékony – szilárd átmenet Szilárd halmazállapot Hőelvonás → a részecskék lassabban mozognak → olyan lassú lesz a rezgés, hogy kezdenek kialakulni a szilárd halmazállapotbeli helyhez kötődések → szilárd halmazállapotúvá válik Fagyás közben a hőmérséklet nem változik, az összes elvont hő a részecskék mozgását mérsékli, a kötődések alacsonyabb energiájú állapotot jelentenek. Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Azt a hőmérsékletet, amelyen az fagyás végbemegy, fagyáspontnak nevezzük. Ez megegyezik az olvadásponttal. Párolgás Forrás A fagyáshő azt mutatja meg, hogy mennyi hőt ad le az adott 1 kg tömegű anyag a fagyásponton, ha teljesen megfagy. Ez ugyanannyi, mint az olvadásához szükséges hő, tehát a fagyáshő az olvadáshő ellentettje. Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

14 Készítette: Porkoláb Tamás
Tartalom Olvadás Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Oldódás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

15 Készítette: Porkoláb Tamás
Fagyáskor az anyagok térfogata általában csökken, kivéve a víz és a vas. A víz kitágulása sok kárt okoz (üvegtörés, csőrepedés, sziklamálás, kátyúképződés) A növekvő térfogatú jég pedig rendkívül nagy erő képes kifejteni. Például a sziklák repedéseiben megfagyó víz szétrepeszti a legkeményebb kőzetet is, amely a magas hegységek lepusztulásának legfőbb oka. A fagy ugyanezen okok miatt jelentős károkat okozhat a hidakban, épületekben, utakban. Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás A különféle sók jelentősen csökkentik a víz fagyáspontját. A jeges utakat, járdákat ezért lehet sóval jégmentesíteni. Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

16 Készítette: Porkoláb Tamás
Fagyás Forrás-fagyás forró vízből jég Elő lehet állítani túlhűtött folyadékot. Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

17 Készítette: Porkoláb Tamás
Párolgás Tartalom Folyékony – légnemű átmenet Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Bármely hőmérsékleten, de csak a folyadék felszínén megy végbe. A leggyorsabb részecskék elszakadnak társaiktól, és kilépnek a folyadékból. A párolgó test hőt von el a környezetétől, miközben a párolgó test hőmérséklete csökken. Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

18 Készítette: Porkoláb Tamás
A párolgás történhet zárt térben is. Ilyenkor a folyadék és saját gőze között dinamikus egyensúlyi állapot alakul ki. A párolgás sebessége függ: A párolgó folyadék anyagi minőségétől A hőmérséklettől (a folyadékétól és a környezetétől) A párolgó felület nagyságától A légáramlástól (akkor gyorsabb a párolgás, ha a alacsonyabb a páratartalom) Teszt: Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

19 Készítette: Porkoláb Tamás
Példák forró víz kiöntése -35 ºC-on nedves vattával beburkolt, alkoholba mártott hőmérő lehűl fürdés után a nedves testfelület fázik a párolgás miatt ruhaszárítás leves fújása - párolgáskor lehűl sólepárlók (a víz elpárolog, a só marad) párologtatók a lakásban növények leveleinek párolgása kutya csaholása az élőlények nagy része melegben párologtatással szabályozza testhőmérsékletét. A növények a leveleiken keresztül vizet párologtatnak. Az állatok nagy része és az ember is izzadással hűti magát. állatok összegömbölyödése hidegben (így kevésbé párologtatnak) az arcszesz párologva hűti az arcot a Balaton párolgása 87 cm évente egy háztartásban 12 liter vízpára keletkezik naponta ventilátor: a párolgás intenzitásának fokozása (nem csökkenti a hőmérsékletet) fák alatt hűvösebb van, mint más árnyékos helyen, mert a fák párologtatnak Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

20 Készítette: Porkoláb Tamás
Forrás Tartalom A folyadék belsejében a legnagyobb energiájú részecskék helyet verekednek ki maguknak. Ha több ilyen részecske harcol ki helyet egymás közelében, buborék keletkezik. Ebben a folyadék telített gőze van. Ha ennek nyomása nem elég nagy, a külső légnyomás és a folyadék nyomása összenyomja a buborékot. Ha a buborék nyomása nagyobb, akkor felemelkedik a felszínre, és a benne lévő részecskék a légtérbe lépnek. Az forráshő mutatja meg, hogy mennyi hőt kell közölnünk az adott 1 kg tömegű anyaggal a forrásponton, hogy teljesen elforrjon. Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás így Forrás Lecsapódás Ez a hő nem növeli a folyadék belső energiáját, tehát a hőmérsékletét sem Teszt: Készítette: Porkoláb Tamás

21 Készítette: Porkoláb Tamás
Meghatározott hőmérsékleten megy végbe, azaz forrás közben nem nő a hőmérséklet annak ellenére, hogy folyamatosan közlünk hőt a folyadékkal. Ezt a hőmérsékletet nevezzük forráspontnak. Jele: Tf Tartalom Szilárd halmazállapot A forráspont függ a folyadék anyagi minőségétől és a folyadék feletti nyomástól. Nagyobb nyomáson a forráspont magasabb, kisebb nyomáson alacsonyabb. Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

22 Készítette: Porkoláb Tamás
Kuktában ºC A Holt tengernél 101°C Kékes 96°C 4000 méter magasságban a nyomás 0,6 atm, ilyenkor a víz már 86ºC-onforr, a tojás kb. 30 perc alatt fő meg Mont Blanc 84°C Mont Everest °C . Ez a hőmérséklet korántsem  elég ahhoz,hogy az összes ízanyagot kioldja tealevelekből,így aztán a tea sem lesz igazán jó A paksi atomerőmű reaktortartályait zárt csőrendszerben keringő vízzel hűtik. A víz nyomása 12,5 MPa (a normál nyomás 125-szöröse), hőmérséklete a reaktorban 295°C. Ez a víz azonban nem forr. Ezt a vizet hűti le 255°C-ra és ez hajtja a gőzturbinákat amelyek az áramfejlesztő generátorokat működtetik. A forráspont 285 m-ként 1ºC-kal csökken. Injekciós fecskendőben szobahőmérsékleten is forrásba hozható a víz. Vákuumszívott üvegekre ütve, forrni kezd a folyadék a hanghullám mentén, és amikor visszaverődik az üveg aljáról, nagyo csattan. Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

23 Készítette: Porkoláb Tamás
Tartalom Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Készítette: Porkoláb Tamás

24 Készítette: Porkoláb Tamás
Lecsapódás Tartalom Légnemű - folyékony átmenet Ha a folyadék gőze túltelítetté válik, a felesleges gőz lecsapódik. A leglassabb részecskék az edény falához vagy más tárgyakhoz kötődnek, cseppekké formálódnak, folyadék keletkezik. Lecsapódáskor hő szabadul fel. Szilárd halmazállapot Folyékony halmazállapot Plazma halmazállapot esőfelhők esőerdők köd, harmat pára tükrön, ablakon, szemüvegen kondenzcsík hőhidak Lecsapódáskor hő szabadul fel. A fazék fedelét óvatosan kell felemelni, mert a felszálló vízgőz a kezünkön esetleg arcunkon lecsapódva égési sérüléseket okozhat. A fűtőtestbe vízgőzt vezetnek, ez a fűtőtesten lehűl, cseppfolyósodik és hő szabadul fel. Olvadás Fagyás Párolgás Forrás Lecsapódás Teszt: Készítette: Porkoláb Tamás