Page 157 - 6375
P. 157
Виходячи з цього та з інших причин, слід мати на увазі, що цілком фіксовану
температуру має не сама рідина, яка кипить, а її пара. Цей факт визначальний для методики
градуювання термометрів.
***
Тверді тіла зберігають свій об’єм і форму. В них середня кінетична енергія
структурних одиниць набагато менша від потенціальної енергії їхньої взаємодії. При
нагріванні твердого тіла збільшується амплітуда теплових коливань структурних одиниць.
Це приводить до послаблення міжструктурних зв’язків і, як одного з кінцевих результатів, –
до руйнування кристалічної решітки. Тіло стає рідким, тобто відбувається процес плавлення.
Плавлення – це рівноважний фазовий перехід твердого кристалічного тіла в рідкий стан,
який супроводиться поглинанням теплоти. Дальше нагрівання твердого тіла спричинює його
випаровування, що характеризується відривом молекул, які мають найбільшу енергію, з
поверхні тіла.
Крім рідин, безпосередньо можуть випаровуватися і тверді тіла без проміжного
переходу через рідкий стан, тобто відбувається сублімація. Сублімація – рівноважний
фазовий перехід з твердої фази в газоподібну, минаючи рідкий стан. Одним з поширених
прикладів сублімації є зникнення снігу без його танення під дією холодного сухого вітру.
Широко відомі також приклади сублімації при кімнатних температурах нафталіну, камфори
бензойної кислоти, твердої вуглекислоти, йоду, нашатирю і т.д. Цим і пояснюється різкий
запах, властивий багатьом твердим органічним сполукам. Сублімація можлива для всього
інтервалу тисків і температур співіснуванян твердої та газоподібної фаз. Цей інтервал
охоплює низькі тиски. Температура при якій тиск насиченої пари твердого тіла дорівнює
зовнішньому тиску, називають точкою сублімації.
Процесу сублімації відповідає обернений процес десублімації або аблімації, –
безпосередній перехід речовини з газоподібного стану в твердий.
Густина і тиск насиченої пари при сублімації, як і при випаровуванні, залежать від
температури. Тиск пари, яка перебуває в рівновазі з твердим тілом, є функцією температури,
що зростає.
Теплота сублімації відповідає сумі теплот плавлення та випаровування. Питома
теплота сублімації – величина, яка дорівнює кількості теплоти, потрібної для перетворення
одиниці маси твердого тіла в пару з такою самою температурою.
Крива, що відображує температурну залежність тиску пари, яка перебуває у
рівновазі з твердим тілом, називається кривою сублімації.