Cómo la energía térmica influye en los cambios de estado
* Energía térmica es la energía total asociada con el movimiento aleatorio de átomos y moléculas dentro de una sustancia.
* Temperatura es una medida de la energía cinética promedio (energía del movimiento) de estas partículas.
* Estado de la materia (sólido, líquido, gas) está determinado por el equilibrio entre las fuerzas que mantienen partículas juntas (fuerzas intermoleculares) y la energía de su movimiento.
A medida que aumenta la energía térmica:
1. Las partículas se mueven más rápido y vibran más intensamente.
2. Las fuerzas intermoleculares se debilitan.
3. La sustancia puede pasar de un estado más ordenado a un estado menos ordenado.
Ejemplos
1. agua (h₂o):
* sólido (hielo): Las moléculas de agua están bien empaquetadas y vibran en posiciones fijas.
* Agregar energía térmica (calentamiento): El hielo absorbe energía, lo que hace que las moléculas vibren más rápido. Las fuerzas intermoleculares se debilitan, y el hielo se derrite en agua líquida.
* líquido (agua): Las moléculas pueden moverse entre sí, pero todavía están juntas.
* Agregar más energía térmica (ebullición): Las moléculas ganan suficiente energía para superar las fuerzas atractivas por completo. Se liberan del líquido y forman un gas (vapor de agua).
* Gas (vapor de agua): Las moléculas de agua se mueven libremente y lejos.
2. hierro (Fe):
* sólido (temperatura ambiente): Los átomos de hierro están bien empacados en una estructura de red de cristal.
* Agregar energía térmica (calentamiento): Los átomos de hierro vibran más rápido. El metal se vuelve suave y maleable (se puede martillar o formar).
* líquido (temperatura muy alta): Si se calienta a una temperatura lo suficientemente alta, los átomos de hierro se liberan de la estructura sólida y se funden (líquido).
* Gas (temperatura extremadamente alta): A temperaturas extremadamente altas, los átomos de hierro pueden volverse tan enérgicos que forman un gas.
Puntos clave
* Melting: Sólido a líquido
* congelación: Líquido a sólido
* vaporización (ebullición/evaporación): Líquido a gas
* condensación: Gas a líquido
* sublimación: Sólido a gas
* Deposición: Gas a sólido
Estas transiciones implican la transferencia de energía térmica, causando cambios en el movimiento y el espacio de partículas dentro de una sustancia.
