Kurva pemanasan apa itu, bagaimana keadaannya, contohnya

A Kurva pemanas Ini adalah representasi grafis dari bagaimana suhu sampel bervariasi sebagai fungsi waktu, mempertahankan tekanan konstan dan menambahkan panas secara merata, yaitu pada tingkat konstan.

Untuk membangun grafik seperti itu, pasangan nilai suhu dan waktu diambil, yang selanjutnya grafik suhu pada sumbu vertikal (dipesan) dan waktu pada sumbu horizontal (absis).

Gambar 1. Kurva pemanasan suatu zat diperoleh dengan menambahkan panas dan mengukur suhu setiap interval waktu tertentu. Sumber: Pixabay.

Maka kurva yang paling tepat untuk titik eksperimental ini disesuaikan dan akhirnya grafik suhu t diperoleh sebagai fungsi waktu t: t (t).

[TOC]

Apa kurva pemanas?

Saat memanas, suatu zat mengalami beragam negara: menjadi padat dapat mengukus, hampir selalu melalui keadaan cair. Proses -proses ini disebut perubahan keadaan, di mana sampel meningkatkan energi internalnya sambil menambahkan panas, seperti yang ditunjukkan oleh teori kinetik molekuler.

Dengan menambahkan panas ke sampel ada dua kemungkinan:

- Zat ini meningkatkan suhunya, mengingat fakta bahwa partikelnya diaduk dengan intensitas yang lebih besar.

- Bahan sedang mengalami perubahan fase, di mana suhunya tetap konstan. Tambahkan panas memiliki efek melemahnya sampai batas tertentu gaya yang menjaga partikel tetap kohesif, sehingga mudah untuk beralih dari es ke air cair, misalnya.

Gambar 2 menunjukkan empat keadaan materi: padat, cair, gas dan plasma, dan nama -nama proses yang memungkinkan transisi antara satu sama lain. Panah menunjukkan arti prosesnya.

Gambar 2. Keadaan subjek dan proses yang diperlukan untuk melewati antara satu dan yang lainnya. Sumber: Wikimedia Commons.

-Menyatakan perubahan dalam suatu zat

Dimulai dengan sampel dalam keadaan padat, ketika meleleh melewati keadaan cair, seperti yang diuapkan, menjadi gas dan melalui ionisasi menjadi plasma.

Itu dapat melayani Anda: sifat magnetik bahan

Padatan dapat secara langsung menjadi gas melalui proses yang dikenal sebagai sublimasi. Ada zat yang mudah dibungkam pada suhu kamar. Yang paling terkenal adalah CO₂ atau es kering, serta naftalena dan yodium.

Sementara sampel melintasi perubahan keadaan, suhunya tetap konstan sampai mencapai keadaan baru. Ini berarti bahwa jika misalnya ada sebagian air cair yang telah mencapai titik didihnya, suhunya tetap konstan sampai semua air menjadi uap.

Untuk alasan ini, kurva pemanasan diharapkan terdiri dari kombinasi bagian yang tumbuh dan bagian horizontal, di mana yang terakhir sesuai dengan perubahan fase. Gambar 3 menunjukkan salah satu kurva ini untuk zat yang diberikan.

Gambar 3. Kurva pemanasan zat yang diberikan, dengan konfigurasi khas berdasarkan langkah dan lereng.

Interpretasi kurva pemanasan

Dalam interval pertumbuhan AB, CD Dan EF Zat ini masing -masing ditemukan sebagai padatan, cair dan gas. Di daerah ini energi kinetik meningkat dan dengan itu suhu.

Sementara itu Bc Keadaannya dari padatan ke cairan berubah, oleh karena itu dua fase hidup berdampingan. Inilah yang terjadi di bagian ini dari, di mana sampel lewat dari cairan gas. Di sini mengubah energi potensial, dan suhunya tetap konstan.

Prosedur terbalik juga dimungkinkan, yaitu, sampel dapat didinginkan sehingga akan mengadopsi negara bagian lain secara berturut -turut. Dalam hal ini ada pembicaraan Kurva Pendinginan.

Kurva pemanas memiliki aspek umum yang sama untuk semua zat, meskipun tentu saja bukan nilai numerik yang sama. Beberapa zat membutuhkan lebih banyak waktu daripada yang lain untuk mengubah keadaan, dan meleleh dan menguap pada suhu yang berbeda.

Poin -poin ini masing -masing dikenal sebagai titik leleh dan titik didih, dan merupakan karakteristik dari setiap zat.

Dapat melayani Anda: cermin datar: persamaan, perilaku, grafik

Itulah sebabnya kurva pemanas sangat berguna, karena mereka menunjukkan nilai numerik dari suhu ini untuk jutaan zat yang ada sebagai padatan dan cairan dalam kisaran suhu yang dianggap normal dan pada tekanan atmosfer.

Bagaimana kurva pemanas dibuat?

Pada prinsipnya sangat sederhana: cukup untuk menempatkan sampel zat dalam wadah yang dilengkapi dengan agitator, memperkenalkan termometer dan panas secara merata.

Secara bersamaan, pada awal prosedur stopwatch diaktifkan dan pasangan waktu suhu yang sesuai dicatat.

Sumber panas bisa menjadi gas yang lebih ringan, dengan kecepatan pemanasan yang baik, atau ketahanan listrik yang ketika panas memancarkan panas, yang dapat terhubung ke sumber variabel untuk mendapatkan kekuatan yang berbeda.

Untuk lebih tepatnya ada dua teknik yang banyak digunakan di laboratorium kimia:

- Analisis termal diferensial.

- Kalorimetri penyapuan diferensial.

Mereka membandingkan perbedaan suhu antara sampel yang diteliti dan sampel referensi lain dengan suhu leleh yang tinggi, hampir selalu aluminium oksida. Metode -metode ini berupaya untuk dengan mudah menemukan titik fusi dan mendidih.

Contoh (air, besi ...)

Pertimbangkan kurva pemanas untuk air dan besi yang ditunjukkan pada gambar. Skala waktu tidak ditampilkan, namun segera.

Gambar 4. Kurva pemanas air dan besi.

Air adalah zat universal dan kisaran suhu yang diperlukan untuk melihat perubahan keadaannya mudah dicapai di laboratorium. Untuk zat besi, suhu yang jauh lebih tinggi diperlukan, tetapi seperti yang ditunjukkan di atas, bentuk grafik tidak berubah secara substansial.

Dapat melayani Anda: Teorema Steiner: Penjelasan, Aplikasi, Latihan

Es yang mencair

Saat memanaskan sampel es, menurut grafik kita berada pada titik A, pada suhu di bawah 0º C.  Diamati bahwa suhu meningkat pada laju konstan sampai mencapai 0º C.

Molekul air di dalam es bergetar lebih luas. Setelah suhu leleh (titik B) tercapai, molekul sudah bisa bergerak di depan yang lain.

Energi yang tiba diinvestasikan dalam mengurangi kekuatan daya tarik antara molekul, sehingga suhu antara B dan C tetap konstan terhadap semua es telah meleleh.

Mengubah air menjadi uap

Setelah air benar -benar dalam keadaan cair, getaran molekul meningkat lagi dan suhu meningkat dengan cepat antara C dan D ke titik didih dengan 100º C. Antara D dan E suhu tetap dalam nilai itu sementara energi yang tiba bertanggung jawab atas semua air dalam wadah untuk menguap.

Jika semua uap air terkandung dalam wadah, itu dapat dilanjutkan dari titik E ke titik F, yang batasnya tidak ditampilkan dalam grafik.

Sampel besi dapat melewati perubahan yang sama ini. Namun, mengingat sifat material, rentang suhu sangat berbeda.

Referensi

1. Atkins, hlm. Prinsip Kimia: Jalan Penemuan. Editorial medis Pan -American. 219-221.
2. Chung, hlm. Kurva pemanas. Pulih dari: chem.Librettexts.org.
3. Kurva pemanas. Panas dari fusi dan penguapan. Pulih dari: wikipremed.com.
4. Hewitt, Paul. 2012. Ilmu Fisik Konseptual. Ke -5. Ed. Pearson. 174-180.
5. Universitas Valladolid. Gelar dalam kimia, pulih dari: akomodasi.anggur.adalah.