22 ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK

22.1 TÁNÍ A TUHNUTÍ

22.1.1 Tání
Přeměna z pevné látky na kapalnou.

Krystalické látky
Skupenské teplo tání: – množství tepla, které musíme dodat tělesu z pevné látky ohřátého na teplotu tání, aby se změnilo na kapalinu téže teploty.
Měrné skupenské teplo tání:
Při zahřívání pevné látky na teplotu tání se zvyšuje kinetické energie částic látky. Při dodávání tepla látce, která dosáhla teploty tání, se teplota látky nezvyšuje dokud všechna látka neroztaje – teplo se mění na potenciální energii částic.

Amorfní látky
Nemají teplotu tání, postupně měknou, až roztají (vosk, asfalt). Některé látky nelze zahřát k teplotě tání, protože se vznítí a začnou hořet (dřevo, mramor).

22.1.2 Tuhnutí
Přeměna z kapalné na pevnou.
Kapalinu musíme nejprve ochladit na teplotu tuhnutí, potom odebrat skupenské teplo tuhnutí (stejné jako teplo tání).
Při tuhnutí začnou vznikat v kapalině vlivem vazebných sil krystalizační jádra, k nimž se postupně připojují další částice látky.

22.1.3 Změna objemu těles
Většina látek při tání zvětšuje svůj objem, vyjímku tvoří led, Sb, Bi, Ge.
Teplota tání krystalické látky s rostoucím vnějším tlakem vzrůstá u látek, které při tání zvětšují svůj objem. Látky, které při tání svůj objem zmenšují, při zvýšení vnějšího tlaku tají při nižší teplotě.

22.2 SUBLIMACE A DESUBLIMACE
Sublimace – z pevné látky na plynou, desublimace – z plynné na pevnou.
Za normálního atmosférického tlaku sublimuje led, sníh, I, kafr, naftalen, pevný AlO2 a všechny páchnoucí pevné látky.
Měrné skupenské teplo sublimace:
Desublimace je např. vznik jinovatky a námrazy.

22.3 VYPAŘOVÁNÍ A KAPALNĚNÍ (KONDENZACE)
Vypařování – kapalná látka na plynnou, kapalnění – plynná na kapalnou.
K vypařování dochází při všech teplotách, při kterých kapalné skupenství dané látky existuje.
Měrné skupenské teplo vypařování: – s rostoucí teplotou kapaliny klesá.
Var: vypařování kapaliny z celého objemu. Každá kapalina má určitou teplotu varu, která závisí na tlaku páry nad volným povrchem kapaliny (při vyšším tlaku je vyšší teplota varu). Tlak bublinek musí být stejný jako tlak nad hladinou.

Při vypařování kapaliny do uzavřeného prostoru se zvyšuje hustota a tlak páry nad kapalinou. Jestliže se vyrovná počet vypařujících se molekul s počtem kondenzujících, pak je tlak a hustota konstantní a pára je v rovnováze se svou kapalinou – sytá vodní pára.
Křivka syté páry – počáteční bod A je nejmenší hodnota teploty a tlaku, při kterých existuje sytá pára, v kritickém bodě K přestává existovat rozdíl mezi kapalinou a její sytou párou.

22.4 FÁZOVÝ DIAGRAM

I. … pevná látka
II. … kapalina
III. … plynná látka (přehřátá pára)
kt … křivka tání
kp … křivka syté páry
ks … křivka sublimační

Křivka syté páry znázorňuje rovnovážné stavy páry a kapaliny.
Křivka tání jsou rovnovážné stavy pevného a kapalného skupenství.
Křivka sublimační je graf pro rovnovážné stavy pevné látky a její syté páry.
Trojný bod A je rovnovážný stav plynného, kapalného i pevného skupenství.
Přehřátá pára má nižší tlak než sytá pára stejné teploty, vzniká zvětšením objemu nebo zahříváním syté páry bez přítomnosti kapaliny.

22.5 VODNÍ PÁRA V ATMOSFÉŘE
Absolutní vlhkost vzduchu: – podíl hmotnosti vodní páry v daném objemu vzduchu.
Relativní vlhkost vzduchu: – podíl absolutní vlhkosti vzduchu a maximální možné vlhkosti za daných podmínek (sytá vodní pára za dané teploty a tlaku).
Optimální relativní vlhkost je mezi 50–70%.
Vlhkoměr: založen na změně délky lidského vlasu v závislosti na vlhkosti.
Rosný bod: teplota, na kterou by bylo třeba vzduch izobaricky ochladit, aby se vodní pára stala sytou vodní párou. Je-li teplota rosného bodu menší než 0°C vzniká jinovatka.
Z vodní páry vzniká na chladných předmětech rosa, nad povrchem Země mlha a ve velkých výškách mraky.