Dagens fråga
Hur funkar ett kylskåp?
Vad händer vid fasövergångar?
Bindningar bryts eller uppstår!
- Bindningar bryts: Energi krävs (endoterm process)
- Bindningar uppstår: Energi frigörs (exoterm process)
Vatten kokar. Detta är en endoterm process, eftersom det måste tillföras energi för att bryta bindningarna mellan vattenmolekylerna.
Vatten kokar och förångas
Det kokande vattnet når aldrig över 100 °C (vid normalt tryck). Varför?
När vatten upphettas stannar det kokande vattnets temperatur på 100 °C. När allt vatten förångats kan temperaturen stiga ytterligare. Varför är det så?
Temperatur är ett mått på vattenmolekylernas rörelseenergi.
- Ju högre temperatur, desto högre rörelseenergi (och vice versa).
Vattnets temperatur är ett medelvärde på de enskilda vattenmolekylernas temperatur.
- Några vattenmolekyler har lägre temperatur (rörelseenergi) än genomsnittet, andra har högre.
En del vattenmolekyler har tillförts så mycket energi att deras rörelseenergi är stark nog att bryta bindningarna till de övriga vattenmolekylerna.
- Dessa molekyler sticker iväg: De förångas!
Eftersom vattenmolekyler med temperatur >100 °C lämnar i form av gas, blir det kvarvarande vattnets temperatur aldrig högre än 100 °C.
Vatten fryser till is
När isen håller på att bildas blir isen aldrig kallare än 0 °C. Först när allt vatten frusit kan temperaturen sjunka under 0 °C. Varför är det så?
Det flytande vattnets temperatur sjunker ner mot 0 °C. Så länge det finns flytande vatten kvar sjunker isens temperatur aldrig under 0 °C. Först när allt vatten frusit kan temperaturen sjunka ytterligare.
När isen bildas uppstår nya bindningar (vätebindningar) mellan vattenmolekylerna.
- Detta är en exoterm process
- Energi frigörs ⇒ temperaturen hålls uppe på 0 °C
När allt vatten frusit uppstår inte fler bindningar, och temperaturen kan sjunka.
