החוברת · דף לימוד
מצבי צבירה ומעברים
מדעים · כיתה ז׳ · פרק 2: המודל החלקיקי
כיצד חומרים עוברים בין מוצק, נוזל וגז?
מהו מעבר פאזה (שינוי מצב צבירה)?
מעבר פאזה הוא תהליך שבו חומר עובר ממצב צבירה אחד לאחר. המעבר מתרחש כאשר מוסיפים או מורידים אנרגיה (חום) מהחומר.
חשוב! במעבר פאזה, כמות החומר (המסה) לא משתנה - רק הסידור והמרחקים בין החלקיקים משתנים!
תהליכים הדורשים חימום (הוספת אנרגיה)
היתוך (התכה)
התאדות / רתיחה
המראה (סובלימציה)
תהליכים הדורשים קירור (הפחתת אנרגיה)
הקפאה (התמצקות)
התעבות (עיבוי)
ריבוץ (דפוזיציה)
התנהגות הטמפרטורה במעבר פאזה
אחת התופעות התרמודינמיות המרתקות בחקר חומרים קובעת כי במהלך מעברי פאזה (כגון היתוך או התאדות), קיים קו מגמה טמפרטורי איזותרמי לחלוטין - כלומר, הטמפרטורה אינה משתנה למרות תוספת חום לינארית וממושכת.
למה זה קורה? כל האנרגיה (החום) שמוסיפים "משקיעה" בשבירת כוחות המשיכה בין החלקיקים, ולא בהעלאת הטמפרטורה.
סיכום כל מעברי הפאזה
| שם התהליך | ממצב | למצב | נדרש | דוגמה |
|---|---|---|---|---|
| היתוך (התכה) | מוצק | נוזל | חימום | קרח ← מים |
| הקפאה (התמצקות) | נוזל | מוצק | קירור | מים ← קרח |
| התאדות / רתיחה | נוזל | גז | חימום | מים ← אדים |
| התעבות (עיבוי) | גז | נוזל | קירור | אדים ← טיפות |
| המראה (סובלימציה) | מוצק | גז | חימום | קרח יבש ← CO₂ גז |
| ריבוץ (דפוזיציה) | גז | מוצק | קירור | אדי מים ← כפור |

ההבדל בין התאדות לרתיחה
התאדות
• מתרחשת בכל טמפרטורה
• קורה רק על פני השטח של הנוזל
• תהליך איטי
כביסה שמתייבשת
רתיחה
• מתרחשת בטמפרטורה ספציפית (נקודת רתיחה)
• קורה בכל הנפח של הנוזל (בועות!)
• תהליך מהיר
מים רותחים בסיר
למה הטמפרטורה של קרח נמס נשארת קבועה בזמן ההתכה, אפילו אם ממשיכים לחמם אותו?