Stan ciekły
Stan ciekły to stan skupienia materii pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, ale łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe.
Rysunek 1: Modele stanów skupienia: a) stały, b) ciekły, c) gazowy.
W krysztale atomy lub cząsteczki zajmują ściśle określone pozycje. Znajdują się jednak w stanie ciągłego ruchu oscylacyjnego. Liczba cząsteczek we wzbudzonych stanach oscylacyjnych rośnie wraz z temperaturą. Jeżeli w krysztale znajduje się dostateczna liczba cząsteczek w takim stanie wzbudzenia (o takiej amplitudzie drgań, że będą zdolne do przemieszczenia), następuje topnienie. Przejście ciała stałego w ciecz jest bardzo wyraźne i dokonuje się w stałej temperaturze.Przejście natomiast od stanu ciekłego do gazowego polega na tym, że zawsze istnieje pewna liczba cząsteczek o energii wystarczającej do pokonania energii oddziaływań. W miarę wzrostu temperatury liczba takich cząsteczek rośnie, rośnie więc prężność pary nad cieczą. Jeżeli prężność ta zrówna się z ciśnieniem zewnętrznym lub je przewyższy, dochodzi do wrzenia.Działanie ciśnienia zewnętrznego na zamknięty układ może więc przesuwać równowagę w kierunku skraplania lub parowania. Zjawisko to przedstawia schematycznie Rys. 2.
Rysunek 2: Równowaga ciecz-para.
Jeżeli do tłoka przyłożymy taką siłę, że ciśnienie przewyższy równowagę prężności pary, wówczas para nad cieczą całkowicie zniknie ( Rys. 2a). Gdy ciśnienie zewnętrzne jest dokładnie równe prężności pary, wtedy mamy równowagowe współistnienie obu faz. Parę znajdującą się w równowadze z cieczą w danej temperaturze nazywamy parą nasyconą. Ilość pary nad cieczą będzie zależała od położenia tłoka, tzn. od całkowitej objętości ( Rys. 2 b i c). Jeżeli natomiast ciśnienie zewnętrzne będzie mniejsze od prężności pary, nastąpi ruch tłoka ku górze trwający tak długo, aż cała ciecz wyparuje. W tych warunkach termodynamicznie trwały jest stan pary.
Moduł został opracowany na podstawie [1] oraz [2].
Bibliografia
1. G. Barrow: Chemia fizyczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 19732. A. Brodskij: Fizykochemiczne właściwości materii. Cz. 2, Trzy stany skupienia i budowa cząsteczek, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1952