Skupenství Látek - Fyzika

Skupenství látek

Existují tři základní skupenství látek. Jedná se v podstatě o jakési stavy, ve kterých se všechno kolem nás vyskytuje. Každé skupenství je charakterizováno určitými vlastnostmi. Jedná se o skupenství pevné, skupenství kapalné a skupenství plynné. Některé látky se postupně mohou nacházet i ve více skupenství, dochází u nich ke změně skupenství. Jedná se například o vodu (pevné skupenství – led, kapalné skupenství – voda, plynné skupenství - pára). Skupenství vody určuje zejména její teplota, vliv na to má i tlak.

Pevné látky

Pevné látky se skládají z částic, které jsou lokalizovány velmi blízko sebe navzájem. Vyznačují se vysokou hustotou. Pohyb těchto částic je velmi omezený, jedná se spíše o vibrace. Pevné látky mají svůj trvalý tvar i objem.

Kapalné látky - kapaliny

Kapalné látky se skládají z jednotlivých částic, které jsou od sebe více vzdáleny než stavební částice pevných látek. Rovněž mají poměrně vysokou hustotu. Částice v kapalinách se pohybují o něco rychleji a s větší trajektorií, než je tomu u částic pevných látek. Kapaliny mají stálý objem, ale svůj tvar mění podle nádoby, ve které jsou umístěny.

Plynné látky – plyny

Plynné látky mají částice daleko od sebe, mají menší hustotu. Mezi částicemi nepůsobí prakticky žádné síly. Částice plynu se volně a chaoticky pohybují celým prostorem, ve kterém se nachází. Plynné látky nemají stálý tvar ani svůj stálý objem.

Přechody mezi jednotlivými skupenstvími

U různých látek dochází často při splnění určitých podmínek ke změně skupenství. Jako úvodní příklad je možno považovat právě výše zmiňované skupenské přeměny vody. V dalším textu si řekneme něco o základních a nejčastějších změnách skupenství látek:

Pevná látka – kapalná látka

Pokud dochází ke změně pevné látky na kapalinu, jedná se o tání. Opačný jev, tedy přechod z kapaliny na pevnou látku potom představuje tuhnutí.

Pro přechod z pevné fáze do kapalné fáze, je třeba látce dodat skupenské teplo tání, což je energie, která poruší přitažlivé síly mezi částicemi pevné látky. Pro přechod z kapalné fáze do fáze pevné je třeba, aby bylo z látky odejmuto skupenské teplo tuhnutí. Skupenské teplo tání se u téže látky rovná skupenskému teplu tuhnutí. Oba přechody se vždy dějí při určité teplotě. Například u vody se jedná za normálních podmínek o teplotu 0 °C.

Kapalná látka – plynná látka

Přechod látky z kapalné fáze do fáze plynné se nazývá vypařování. Jedná-li se o opačný jev, tedy přechod tělesa z plynu na kapalinu, potom jde o zkapalnění.

Aby látka přešla z kapalné fáze do plynné, je třeba, aby přijalo skupenské teplo varu, jedná se o energii, která je potřeba k porušení vazeb částic kapalné látky. V případě, kdy látka přechází z plynného stavu do stavu kapalného, je zapotřebí, aby z ní bylo odejmuto skupenské teplo zkapalnění. Skupenské teplo vypařování se u téže látky rovná skupenskému teplu zkapalnění. Vypařování v určité míře probíhá při jakékoliv teplotě. Pokud však mluvíme o vypařování v celém objemu, tedy o varu, potom se tak děje při určité teplotě, která je pro různé látky rozdílná. U vody se za obyčejných podmínek jedná o teplotu 100 °C.

Pevná látka – plynná látka

Za určitých podmínek může dojít ke změně skupenství látky hned o dva stupně, to v případech, kdy pevná fáze přechází hned do plynné fáze, tento děj se nazývá sublimace. Pokud látka přejde z plynné fáze do pevné fáze, hovoříme o desublimaci. Takto se děje u sublimace v případech, kdy látka přijme takovou energii, která přeruší jak vazby, kterými jsou poutány stavební částice v pevné látce, tak i vazby, které udržují pohromadě stavební částice kapaliny, respektive při desublimaci v situacích, kdy plynné látce odebereme takovou energii, která se rovná energii sublimace.