Cambiamenti_di_stato

I CAMBIAMENTI DI STATO
LAURA MARTINA, STEFANIA
PEZZONI, GRETA VALOTI (4^D)
Argomenti della discussione
• Gli stati di aggregazione della materia
(solido, liquido, gassoso)
• I cambiamenti di stato
(fusione, solidificazione, vaporizzazione,
condensazione)
• Il calore latente
• L’influenza della pressione
GLI STATI DI AGGREGAZIONE
DELLA MATERIA
In condizioni normali
ogni sostanza si
presenta in uno stato
di aggregazione ben
preciso:
 SOLIDO
 LIQUIDO
 GASSOSO
SOLIDO
 Si definisce solido una
sostanza avente volume
e forma propria, che non
si può modificare se non
rompendola.
Tutto ciò perché le
molecole al suo interno
hanno un movimento
limitatissimo e sono
strettamente legate da
una elevata forza di
coesione.
GLI STATI DI AGGREGAZIONE
DELLA MATERIA
FORZA DI COESIONE
La forza di coesione è la forza che mantiene unite le
molecole identiche di una sostanza e che spinge verso
l’interno, a differenza della forza di adesione che
mantiene unite molecole fra loro diverse e spinge
verso l’esterno.
ESEMPIO: acqua in un bicchiere a contatto con l’aria.
ARIA
SOLIDO
Fa,a
F a,s
FC
FLUIDO
Le molecole di un liquido in vicinanza
della parete sentono la forza di
coesione di un fluido Fc diretta
verso l’interno di un fluido, la forza
di adesione liquido-gas Fa,a
diretta verso l’interno del gas, la
forza di adesione liquido-solido
Fa,s diretta verso l’interno del
solido.
LIQUIDO
 Si definisce liquido una
sostanza avente volume
proprio ma che assume
la forma dei vari
recipienti in cui è
contenuto.
Tutto ciò perché le
molecole al suo interno
hanno maggiore
possibilità di movimento
essendo legate da deboli
forze di coesione.
GLI STATI DI AGGREGAZIONE
DELLA MATERIA
GAS
 Si definisce gas una
sostanza che non ha né
forma né volume propri e
risulta quindi
comprimibile ed elastica.
Questo perché le molecole
sono legate da una
debolissima (quasi nulla)
forza di coesione e
possono muoversi
liberamente, velocemente
e in modo disordinato.
I CAMBIAMENTI DI STATO
La stessa sostanza sottoposta a raffreddamento e
riscaldamento può passare da uno stato all’altro, può
subire cioè CAMBIAMENTI DI STATO.
 FUSIONE
 SOLIDIFICAZIONE
 VAPORIZZAZIONE
 CONDENSAZIONE
FUSIONE
ESEMPIO:
Un pezzo di ghiaccio in un bicchiere
dopo un po’ di tempo diventa acqua: il
ghiaccio da solido è diventato liquido.
FUSIONE
CARATTERISTICHE:
 La fusione è il passaggio dallo stato solido a quello




liquido.
Avviene mediante acquisto di calore da parte della
sostanza.
Durante il passaggio di stato la temperatura si
mantiene costante.
Tutta l’energia acquistata viene spesa per allontanare
gli atomi e le molecole tra loro.
Origina un aumento della mobilità molecolare.
http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/enm1s3_4.swf
La quantità di energia necessaria per fondere
una massa m di sostanza, che si trova già alla
temperatura di fusione Tf, è direttamente
proporzionale alla massa stessa e si calcola
con la formula:
∆E=m·λf
Dove ∆E corrisponde alla quantità di energia, m
alla massa della sostanza, λf alla costante
propria di ogni sostanza chiamata calore
latente di fusione .
SOLIDIFICAZIONE
ESEMPIO:
Un po’ di acqua messa nel freezer dopo
qualche tempo diventa ghiaccio: l’acqua
da liquida è diventata solida.
SOLIDIFICAZIONE
CARATTERISTICHE:
 La solidificazione è il passaggio inverso della fusione,




ovvero da liquido a solido.
Avviene per emissione di calore da parte della
sostanza che si solidifica.
Durante il passaggio di stato la temperatura, come
nella fusione, si mantiene costante.
Mano a mano che diminuisce la temperatura, i moti
molecolari diventano sempre più limitati.
Aumento volume.
VAPORIZZAZIONE
CARATTERISTICHE:
 La vaporizzazione è il passaggio dallo stato liquido a

quello gassoso.
Avviene mediante assorbimento di calore da parte
della sostanza che vaporizza.
Possiamo distinguere due fenomeni:
 Evaporazione
 Ebollizione
EVAPORAZIONE
 Interessa solo gli stati superficiali del liquido.
 Avviene a qualsiasi temperatura.
ESEMPIO: panni che si asciugano.
EBOLLIZIONE




Interessa la massa del liquido.
Mantiene la temperatura costante.
Avviene in maniera tumultuosa.
Le molecole separate si disperdono nell’aria
sottoforma di vapore acqueo.
ESEMPIO: acqua che bolle.
La quantità di energia ∆E necessaria per far
evaporare una massa m di sostanza, che si trova
già alla temperatura di vaporizzazione Tv, si
calcola con la formula:
∆E=m· λV
Dove λV è la costante propria di ogni sostanza
chiamata calore latente di vaporizzazione .
CALORE LATENTE DI
VAPORIZZAZIONE
Il calore latente di vaporizzazione (condensazione) è la
quantità di energia necessaria a vaporizzare
(condensare) completamente una massa unitaria di
sostanza quando essa si trova alla temperatura di
vaporizzazione (condensazione), senza variazione di
temperatura.
Per l’acqua: se T < 100°C si parla di evaporazione,
se T = 100°C si parla di ebollizione.
DIAGRAMMA DEL CALORE NECESSARIO AI
VARI PASSAGGI DI STATO DI UNA
SOSTANZA.
CONDENSAZIONE
 La condensazione è il passaggio inverso
della vaporizzazione, ovvero dallo stato
gassoso a quello liquido.
 Avviene mediante emissione di calore.
http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/031_ChangesState.MOV
INFLUENZA DELLA PRESSIONE
Per le sostanze che solidificano, per esempio,
aumentando di volume, come l’acqua, un aumento della
pressione esterna produce un abbassamento del punto
di fusione, cioè fondono a temperature più basse di
quelle normali.
Inoltre dato che l’ebollizione avviene quando la tensione
massima di vapore è uguale alla pressione che
dall’esterno è esercitata sul liquido, una diminuzione di
pressione provoca una diminuzione della tensione del
vapore e quindi un abbassamento del punto di
ebollizione.