16-Maruza. Issiqlik sigʹimi. Fazaviy oʹtish issiqligi

Fazaviy o’tish va yashirin issiqlik
Agar issiqlik 0 ⁰C li muz tomonidan yutilsa, muzning temperaturasi o’zgarmaydi. Buning o’rniga muz eriydi. Erish-faza o’zgarishiga misol yoki xolat o’zgarishidir. Fazaviy o’tishlarga qotish (suyuqlikdan qattiq xolatga o’tish), erish (qattiq xolatdan suyuq xolatga o’tish), bug’lanish (suyuqlikning bug’ yoki gazga o’tishi), zichlashish (gaz yoki bug’ning suyuqlikka aylanishi) kabilar misol bo’la oladi. Fazaviy o’tishlarning boshqa turi ham mavduj bo’lib, jism bir shaffof ko’rinishdan boshqa shaffof ko’rinishga o’tadi. Masalan, uglerodli grafit intensiv bosim ostida olmosga aylanadi.

Molekulyar nazariya nima uchun fazaviy o’tish vaqtida temperatura o’zgarmas qolishini tushunishimizga yordam beradi. Suyuqlik molekulalari bir-biriga yaqin joylashgan bo’lib, bir-biriga ta`sir etuvchi kuchni yuzaga keltiradi. Gaz molekulalari esa bir-biridan ancha uzoqda joylashgandirlar. Suyuqlikdan molekulaning uchib chiqib gazga aylanishi uchun qandaydir energiya talab etiladi. Pechga qo’yilgan idishdagi suvni kuzating. Avvaliga suv isiydi. Temperatura oshishi bilan suv molekulalarining harakati tezlashadi. Temperatura qaynash nuqtasiga yetganida molekulalarning kinetik energiyasi boshqa kattalasha olmaydi va ular suyuqlikda qoladilar. Suv bug’langanida qo’shimcha energiya tashqariga chiqadi. SHunday qilib, bu molekulalarning kinetik energiyasini emas potentsial energiyasini oshiradi. Temperatura molekulalarning ilgarilanma kinetik energiyasi o’lchami ekanligidan, temperatura o’zgarishsiz qoladi.

Toza modda uchun berilgan bosimda fazaviy o’zgarishlar faqat temperatura o’zgarishi evaziga boradi. Masalan, 1atm. Bosimda toza suv 0 ⁰S temperaturada muz xolatdan suyuqlikka o’tadi (suv erishining normal nuqtasi) va 100 ⁰S temperaturada suyuq xolatdag gaz xolatga o’tadi (suvning normal qaynash nuqtasi). m massali moddaning temperaturasi o’zgarmasdan erishiga olib keladigan energiya jism massasiga proportsionaldir:
Q_f = mL_f (8)
Bu yerda L_f yashirin erish issiqligi. 1atm bosimda suvning fazaviy o’tish issiqligi 333.5 кЖ/кг = 79.7 ккал/кг ga teng.
Agar fazaviy o’tish suyuqlikdan gazga tomon borsa, u xolda kerakli yashirin issiqlik:
Qv = mLv (9)
Bu yerdagi Lv yashirin bug’lanish issiqligidir.
U uchun 1 atm bosimda bug’lanishning yashirin issiqligi 2.26 MЖ/кг = 540 ккал/кг dir. 2-jadvalda 1atm bosimda turli jismlar uchun erish va qaynash nuqtalari, yashirin erish va bug’lanish issiqligi keltirilgan.
2-jadval.