מצבי צבירה ונקודות רתיחה והתכה

1.

2.

‫בונים את הגופים השונים‪.‬‬
‫בנוי מחלקיקים זעירים הנקראים‪:‬‬

3.

‫המצב שבו חלקיקי החומר מסודרים (אסופים)‪.‬‬
‫כל חומר יכול להימצא באחד משלושת מצבי הצבירה השונים‪.‬‬
‫אנו יודעים שחומרים שונים נמצאים במצבי צבירה שונים‬
‫בטמפרטורת החדר = ‪. °25C‬‬
‫טמפרטורת החדר= הטמפרטורה הממוצעת בכדוה"א‪.‬‬
‫מעלות צלזיוס= יחידה למדידת ממוצע תנועת חלקיקי החומר ‪ .‬היא נקראת על שם‬
‫האסטרונום השבדי‪ -‬אנדרוס צלזיוס‪ .‬צלזיוס קבע סולם טמפרטורות אשר נקודת‬
‫ההתכה נקבעה לפי המים= ‪ .0 °C‬ונקודת רתיחה = ‪ ,100 °C‬בלחץ של ‪ 1‬אטמוספירה‪.‬‬

4.

‫מצב‬
‫הצבירה‬
‫סדר‬
‫האטומים‬
‫מסודר‬
‫מאוד‬
‫פחות‬
‫מסודר‬
‫מפוזר‪ -‬אין‬
‫סדר‬
‫כוחות‬
‫המשיכה בין‬
‫האטומים‪.‬‬
‫חזקים‬
‫מאוד‬
‫חזקים‬
‫חלשים‬
‫מאוד‬
‫חופש‬
‫התנועה‬
‫נעים לאט‬
‫סביב‬
‫מקומם‬
‫נעים בתנועה‬
‫סביבובית‬
‫בחופשיות‪.‬‬
‫משנים את‬
‫מקומם‬
‫נעים באופן‬
‫חופשי‬
‫ומשנים את‬
‫מקומם‪.‬‬
‫המרחק בין‬
‫האטומים‬
‫קטן מאוד‬
‫קטן‬
‫גדול מאוד‬

5.

‫הוא סוג של אנרגיה העוברת‬
‫מחומר חם לחומר קר‪.‬‬
‫הוא אנרגיית התנועה של‬
‫האטומים שמהם בנוי הגוף‪.‬‬
‫היחידה למדידת אנרגיית חום‬
‫היא‪ :‬ג'אול‪.‬‬
‫ממוצע אנרגיית התנועה של אטומי החומר‪.‬‬
‫היחידה המקובלת למדידת טמפ'= מעלות‬
‫צלזיוס‪. °C ,‬‬
‫מכשיר המדידה= מד טמפרטורה‪.‬‬

6.

‫בחום נמוך‬
‫קיפאון‬
‫התאדות‬
‫בחום גבוה‬

7.

‫הפיכת גז לנוזל ע"י חום נמוך‪ .‬לכל חומר נקודה בה כל‬
‫החומר הופך בבת אחת לנוזל= נקודת העיבוי‪.‬‬
‫הפיכת נוזל למוצק ע"י חום נמוך‪ .‬לכל חומר נקודה בה‬
‫כל החומר הופך בבת אחת למוצק= נקודת הקיפאון‪.‬‬
‫הפיכת נוזל לגז ע"י חום גבוה מכל נפח החומר‪ .‬לכל חומר‬
‫נקודה בה כל החומר הופך בבת אחת לגז= נקודת הרתיחה‪.‬‬
‫הפיכת נוזל לגז ע"י חום גבוה מהשטח העליון של פני הנוזל‪.‬‬
‫הפיכת מוצק לנוזל ע"י חום גבוה‪ .‬לכל חומר נקודה בה כל‬
‫החומר הופך בבת אחת לנוזל= נקודת ההיתוך‪.‬‬
‫הפיכת מוצק לגז ע"י חום גבוה‪.‬‬

8.

9.

‫אם מחממים חומר הנמצא במצב מוצק‪ ,‬הטמפרטורה הפנימית שלו עולה‪,‬‬
‫עד שהיא מגיעה לטמפרטורת ההיתוך של חומר זה‪ ,‬בשלב זה המשך‬
‫חימום לא יגרום לעלייה בטמפרטורה‪ ,‬היות שנדרשת אנרגיה לשינוי מצב‬
‫הצבירה ממוצק לנוזל (אנרגיה המשמשת לשבירת קשרים בין חלקיקי‬
‫החומר)‪.‬‬
‫בשלב בו כל החומר שינה את מצב הצבירה והפך כולו לנוזל‪ ,‬המשך חימום‬
‫יגרום לעליית טמפרטורת החומר‪ ,‬וזאת עד הגיע החומר לנקודת הרתיחה‪.‬‬
‫בנקודה זו מושקעת אנרגיה בהפיכת מצב הצבירה מנוזל לגז‪ ,‬והמשך‬
‫חימום לא יגרום לעליית טמפרטורה אלא לשינוי מצב הצבירה‪.‬‬
‫כאשר החומר כולו הופך לגז המשך חימום יגרום לטמפרטורת אדי החומר‬
‫לעלות‪ ,‬כלומר להגדלת תנועת החלקיקים‪.‬‬

10.

‫•נקודת הרתיחה ונקודת ההתעבות ‪ -‬הטמפרטורה בה החומר הנמצא במצב‬
‫נוזל וגז‪ ,‬בטמפרטורה זו החומר משנה את מצב צבירתו‪.‬‬
‫•נקודת ההיתוך ונקודת הקיפאון ‪ -‬הטמפרטורה בה החומר הנמצא במצב מוצק‬
‫ונוזל‪ ,‬בטמפרטורה זו החומר משנה את מצב צבירתו‪.‬‬
‫•כאשר הטמפרטורה לא משתנה‪ ,‬למרות שממשיכים להוסיף חום = מצב‬
‫הצבירה משתנה‪.‬‬
‫•הוספת החום במצב שהטמפרטורה לא משתנה נקראת = חום כמוס‪.‬‬
‫•חום כמוס כמות החום שיש להוסיף ל‪ 1 -‬ק"ג חומר כדי שכל החומר ישנה את‬
‫מצב הצבירה שלו‪.‬‬
‫לדוגמה‪ :‬חום כמוס של היתוך‪/‬קיפאון הוא כמות החום שיש להוסיך ל‪ 1-‬ק"ג‬
‫מוצק כדי להפוך את כולו לנוזל‪ .‬זה קורה בנקודת ההיתוך של החומר‪.‬‬

11.

‫כשגוף מקבל חום מהסביבה‪ ,‬ממוצע אנרגיית התנועה של האטומים‬
‫עולה‪ .‬לכן הטמפרטורה של הגוף תגדל‪ .‬תהליך זה נקרא = תהליך‬
‫אנדותרמי‪.‬‬
‫זהו מצב שבו משתחררת אנרגיה גדולה בזמן ניתוק הקשר בין‬
‫האטומים‪.‬‬
‫תהליכים אנדותרמיים הם‪ :‬רתיחה והתכה‪ .‬מרגישים חום גבוה‪.‬‬
‫כשגוף מוסר חום לסביבה‪ ,‬ממוצע אנרגיית התנועה של‬
‫האטומיםיורדת‪ .‬לכן הטמפרטורה של הגוף תקטן‪ .‬תהליך זה נקרא =‬
‫תהליך אקסותרמי‪.‬‬
‫זהו מצב שבו משתחררת אנרגיה קטנה בזמן חיזוק הקשר בין‬
‫האטומים‪.‬‬
‫תהליכים אקסותרמיים הם‪ :‬עיבוי וקיפאון‪ .‬מרגישים חום נמוך (קור)‪.‬‬

12.

‫הפלזמה שונה באופן מהותי ממצבי הצבירה האחרים‪ .‬בעוד שההבדל בין‬
‫מצבי הצבירה האחרים (גז‪ ,‬נוזל ומוצק) הוא רק באופי הקשרים החלשים‬
‫אשר יוצרות מולקולות החומר בינן לבין עצמן ללא שינוי במבנה המולקולות‬
‫והאטומים עצמם‪ ,‬בפלזמה משתנה מבנה האטום עצמו‪ .‬במצב צבירה זה‪,‬‬
‫הקרוי גם גז מיונן‪ ,‬אחדים מהאלקטרונים שבקליפה החיצונית (או כל‬
‫האלקטרונים הללו) הופרדו מהאטום‪ ,‬והחומר הוא אוסף של יונים‬
‫ואלקטרונים שאינם מחוברים זה לזה‪ .‬מצב צבירה זה אופיין לראשונה על‬
‫ידי ויליאם קרוקס בשנת ‪ .1879‬אף שמצב זה אינו נפוץ בכדור הארץ‪ ,‬הוא‬
‫מצב הצבירה של ‪ 99%‬מהחומר ביקום‪ .‬צורות נפוצות של פלזמה כוללות‬
‫את השמש וכוכבים נוספים‪ ,‬ברק‪ ,‬רוח השמש ועוד‪.‬‬

13.

‫טמפ' חום כמוס טמפ' חום כמוס חומר‬
‫התכה התכה‬
‫רתיחה רתיחה‬
‫‪J/g‬‬
‫‪C°‬‬
‫‪J/g‬‬
‫‪C°‬‬
‫‪78.3‬‬
‫‪846‬‬
‫‪-114‬‬
‫‪108‬‬
‫אלכוהול‪ ,‬אתיל‬
‫‪1369‬‬
‫‪-75‬‬
‫‪339‬‬
‫אמוניה‬
‫‪184‬‬
‫פחמן דו‪-‬חמצני‬
‫‪574‬‬
‫הליום‬
‫‪21‬‬
‫‪-253‬‬
‫‪461‬‬
‫‪-259‬‬
‫‪58‬‬
‫מימן‬
‫‪-196‬‬
‫‪199‬‬
‫‪-210‬‬
‫‪25.7‬‬
‫חנקן‬
‫‪-183‬‬
‫‪214‬‬
‫‪-219‬‬
‫‪13.9‬‬
‫חמצן‬
‫‪100‬‬
‫‪351‬‬
‫טולואן (מתיל‪-‬בנזין)‬
‫‪293‬‬
‫טרפנטין‬
‫‪2257‬‬
‫‪0‬‬
‫‪335‬‬
‫מים‬