Mají všechny pevné látky teplotu tání? Existuje například bod, kdy se strom, kus papíru nebo jiná pevná látka na bázi uhlíku stane kapalinou?
zeptal se: Jamie Antoun
odpověď
ne v tom smyslu, že materiál musí udržovat identický chemický make-up a poté se měnit z jedné fáze do druhé, ne všechny pevné látky mají teplotu tání.
mnoho materiálů, například papír, začne mít chemické reakce s okolními materiály, jak se teplota zvyšuje, před změnou fáze, protože papír praskne v plameni (kombinací s atmosférickým kyslíkem) při asi 450 stupních F. I ve vakuu začne mnoho materiálů chemický rozklad dříve, než mohou změnit fázi. Očekával bych, že složitá směs velkých organických molekul, jako je dřevo, podstoupí různé katabolické reakce jako první makromolekuly a pak menší molekuly získaly dostatek aktivační energie, aby se rozpadly na jednodušší, méně energetické (tj. nižší entalpie) složky, dlouho předtím, než tyto molekuly byly schopny změnit fázi.
odpověděl: Rob Landolfi, učitel vědy, Washington, DC
všechny běžné pevné látky při zahřátí obvykle procházejí jedním ze tří typů transformací:
- změna z pevného do kapalného stavu, například když se kov, vosk nebo LED zahřívá na teplotu tání nebo na specifickou teplotu, při které dochází k tání.
- Změna přímo z pevné látky na plyn v procesu známém jako sublimace. Příklad sublimace nastává u suchého ledu (zmrazeného oxidu uhličitého), když je vystaven pokojové teplotě, nebo síry, když se postupně zahřívá, aniž by byl zapálen.
- rozklad, což je rozklad chemických látek v zahřívaném materiálu. K rozkladu dochází v mnoha běžných organických směsích a sloučeninách, jako jsou potraviny, dřevo nebo papír. Tyto materiály se obvykle neroztaví nebo zkapalní viditelným způsobem, i když některé z výsledných chemikálií nebo produktů rozkladu se roztaví a smíchají se zbývající uhlíkatou hmotou. Pokud se rozložená hmota dále zahřívá, existuje teplota, při které se všechny přítomné chemikálie buď roztaví nebo vzneší.
existují podmínky, za kterých mohou být některé materiály buď způsobeny vznešením místo tavení, nebo zkapalněním místo sublimace. Běžnými příklady jsou sublimace ledu ve vakuu během lyofilizace nebo zkapalňování (tavení) síry pod vysokým tlakem.
přítomnost kyslíku bude mít dramatický vliv na zahřívání organických materiálů. Při zahřátí na vzduchu se většina rostlinných nebo živočišných látek částečně rozloží a poté se vznítí a přemění na produkty spalování, převážně vodu a oxid uhličitý. Popel, který zůstává, je směs solí a oxidů, které se roztaví při vysokých teplotách.
odpověděl: Scott Wilber, prezident, ComScire-Quantum World Corporation