תהליך המראה

[מיאר טרום]

תהליך המראה

איך ה קורא? למה? מה התנאי? אשמח לקבל לינק או מידע אחר תודה מראש

 

[mE and Me]

הסבר פרימיטיבי ../images/Emo3.gif

כוח העילוי המופעל מתחת לכנף יותר גדול מהכוח המופעל מעליה, ולכן הכנף שואפת למעלה, כדי להשוות לחצים (=כוחות). במידה ואתה רוצה הסבר יותר מפורט, מדוייק ונכון מזה, הנה כמה לינקים:

 

[מיאר טרום]

בכימיה

את התהליך הזה אני מכיר.... תודה בכל זאת

 

[mE and Me]

על לא דבר ../images/Emo140.gif

אבל מה זאת אומרת בכימיה? גם שם יש תהליך כזה?

 

[מיאר טרום]

בCO2 יש ורציתי לדעת

בעוד איזה חומרים, למה ואיך ה מתרחש....

 

[mE and Me]

אה, כזאתי המראה... ../images/Emo9.gif

אופס, חשבתי שאתה מתכוון להמראה של מטוס. בכל מקרה, שמעתי פעם איזה הסבר על המראה (מעבר ישיר ממוצק לגז), אבל שכחתי מה העיקרון של זה...

 

[2_be]

תהליך ההמראה

בלועזית סובלימציה מעבר ממצב מוצק למצב גז ללא שהיה במצב נוזל. הדוגמא הנפוצה ביותר היא קרח יבש שהינו גז תחמוצת הפחמן במצב מוצק.

 

[מיאר טרום]

את זה אני יודע מניסיון

(יותר מדי שעות משחק עם קרח יבש) השאלה היא (שוב...) למה איך מתי למי זה קורה... חיפשתי מאמרים אבל לא מצאתי אז חשבתי שלמישהו יש במגירה

 

[TheFinalCut]

המראה בכימיה

קראתי קצת ב- General Chemistry של פטרוצ'י, וזה מה שהבנתי משם על התהליך: המראה של חומר תלויה בלחץ האדים על המוצק, או במלים אחרות ב- % הרוויה שלו באויר. לחומר כמו פחמן דו-חמצני יש % רוויה קטן מאוד באויר, ולכן לחץ האדים שלו על פחמן דו-חמצני מוצק קטן מאוד - והוא ממריא במקום להפוך לנוזל. מאחר והתכונה הזו תלויה באחוז הרוויה באויר, ו- % הרוויה תלוי בטמפרטורה, התכונה הזו תלויה בטמפרטורה. מתי מים ממריאים? שוב, כשלחץ אדי המים באויר קטן במיוחד - בטמפ' הקרובות ל- 0 מע' C. שלג ממריא בטמפ' כאלה, ולא נמס. תחשוב על זה ככה: ככל שלחץ האדים גדול יותר, יותר קשה לחומר לדלג על הפזה הנוזלית. אנסה להסביר את זה לפי ההגיון שלי (אם כי זה לא בהכרח נכון - וזה לא מוסבר בספר). פזה נוזלית היא חוסר סדר וקירבה קטנה בין המולקולות בהשוואה למוצק. האנטרופיה מושכת חומרים לכיוון הגזי, מאחר וזהו המצב עם הכי הרבה אי-סדר. לחץ אדים גבוה (משמע ריכוז גבוה יותר של החומר באויר) יוצר סבירות גבוהה יותר לאינטראקציות בין-מולקולריות, עקב התנגשויות בין המולקולות השונות של החומר (בין אלו שבאויר לבין עצמם ובינן לבין אלו שבמוצק), ולפיכך הוא בעצם פועל מול האנטרופיה ומאזן אותה. הסבר אפשרי אחר הוא עצם השפעת הלחץ: ידוע שככל שהלחץ גבוה יותר, המרחק הבין-מולקולרי קטן וחומרים יכולים להפוך מגז לנוזל, ומנוזל למוצק (ואף לעבור דהפוזיציה, התהליך ההפוך להמראה). יתכן שהשפעה של לחץ אדים גבוה יותר דומה להשפעה של לחץ כללי גבוה יותר. משמע, יותר מולקולות של אותו החומר נדחסות ונדחפות אחת אל השניה, מה שגורם להם להתגודד למצב נוזלי או מוצק. לעומת זאת, כשהלחץ הכללי ו\או לחץ האדים קטן, שום דבר לא מחזיק את החומר בצורה כל כך דחוסה, ולכן הוא מדלג ישירות לפזה הגזית בברכתה של האנטרופיה.

 

[מיאר טרום]

תודה רבה

וזה די חיזק את הטענה שלי שאין חומרים "מתרוממים" אלא זה תלוי בסביבה. אני אנסה לבדוק את זה על ידי *ייבוש* אוויר (אקח קופסא, אסגור אותה ואכניס למקפיא ואיבש עם נייר מגבת את הטיפות הקטנות) ואכניס לתוכה קוביית קרח ואשים את כל "המערכת" בשמש (ואסמן עד איפה מגעים המים) אחרי זה, אמלא את אותה הקופסא באדי מים ואבדוק עדאיפה מגעים המים אז) מענין אם זה סתם שטויות או תהיה לזה השפעה אמיתית...

 

[טל ר]

ניסיון נוסף להסבר

לכל חומר (בכל מצב צבירה) ישנו לחץ אדים התלוי בטמפרטורה. כאשר הטמפרטורה של החומר עולה, לחץ האדים שלו עולה. כאשר הטמפרטורה של החומר גבוהה מספיק כך שלחץ האדים שלו שווה ללחץ הסביבתי, החומר מתאדה כליל (רתיחה/המראה). מכאן שטמפרטורת הרתיחה/המראה תלויה בלחץ הסביבתי. כאשר הלחץ הסביבתי יורד כך שטמפרטורת הרתיחה/המראה יורדת מתחת לטמפרטורת ההתכה (שכמעט אינה תלויה בלחץ), החומר אינו יכול להתקיים יותר כנוזל, ולכן יעבור ישירות ממוצק לגז. בנוסף לכך, גם מתחת לטמפרטורת הרתיחה/המראה בעבור הלחץ הסביבתי הנוכחי, אם הלחץ החלקי של אדי החומר באויר קטן מלחץ האדים שלו, יתאדה החומר אט-אט. שתי דוגמאות לכך: זיעה המתאדה מתחת לטמפרטורת הרתיחה של המים, וקרח במקפיא (לכן מזון לא עטוף במקפיא מתייבש לחלוטין, כלומר מאבד את תכולת המים שלו - הם ממריאים מקרח לאדי מים). אם זה מעניין, אשמח לתת הסבר תרמו-דינמי ללחץ האדים (נקודת מבט אחרת על אותה התופעה).

 

[TheFinalCut]

זה בהחלט מעניין, אנא הסבר

מההבט התרמודינמי... if it's not too much trouble

 

[טל ר]

ניסיון להסבר תרמודינמי

נקודת מבט נוספת: לכל אחד ממצבי הצבירה במצב מסויים ישנן אנטרופיה (S) ואנרגיה (Q). (מדובר כמובן באנטרופיה ואנרגיה ליחידת מסה של החומר, כלומר אנטרופיה סגולית ואנרגיה סגולית, אך אשמיט את הביטוי "סגולי" כדי שהודעה זו לא תוכפל באורכה ובסיבוכיותה ללא כל צורך). כלומר בעבור שינוי מצב צבירה ישנו שינוי באנטרופיה והאנרגיה של החומר. שינוי מצב צבירה זה יכול להתבצע רק בטמפרטורה המובעת ע"י היחס בין שניהם (Q/S), כלומר ככל שהפרש האנרגיה קטן יותר והפרש האנטרופיה גדול יותר, יתבצע המעבר בטמפרטורה נמוכה יותר. כאשר הלחץ החיצוני גבוה, אצורה באדי החומר המצויים בלחץ זה אנרגיה גבוהה, וכמו כן האנטרופיה שלהם נמוכה (הרי אנו יודעים שגז עובר באופן ספונטני מלחץ גבוה לנמוך, ולפיכך האנטרופיה עולה בתהליך זה). לפיכך, לחץ גבוה משמעותו טמפרטורת שינוי פאזה גבוהה יותר (וההיפך). לעומת זאת, האנרגיה האצורה בנוזל ובמוצק והאנטרופיה שלהם כמעט אינם תלויים בלחץ החיצוני, ולפיכך נקודת שינוי הפאזה ביניהם תהיה כמעט בלתי תלויה בלחץ החיצוני, ומכאן הלחץ שמתחתיו לא קיים יותר החומר כנוזל. לחץ האדים של החומר מתחת לטמפרטורת הרתיחה שלו יהיה הלחץ בו היחס בין הפרש האנרגיה לבין הפרש האנטרופיה בין מצב הצבירה הנוכחי של החומר לבין האדים שלו יהיה שווה לטמפרטורה הנוכחית. כלומר: ידועה הטמפרטורה הנוכחית, ידועה האנרגיה והאנטרופיה של החומר במצב הצבירה הנוכחי שלו. חשב מה צריך להיות לחץ אדי הגז שהפרש האנרגיה בינו לבין החומר במצב הצבירה הנוכחי שלו מחולק בהפרש האנטרופיה בינו לבין החומר במצב הצבירה הנוכחי שלו יהיה שווה לטמפרטורה - וזהו לחץ האדים. לחץ אדים נתון גבוה מכך יגרום למעבר ספונטני של האדים למצב צבירה בעל אנרגיה נמוכה יותר ואנטרופיה גבוהה יותר (כלומר התנזלות/קיפאון), ולחץ אדים נתון נמוך מכך יגרום להתנדפות ספונטנית של החומר (גם מתחת לנקודת הרתיחה שלו).

 

[TheFinalCut]

תודה! (אצטרך לקרוא כמה פעמים כדי...

להבין מה בדיוק הולך שם... אבל תודה בכל מקרה

)

 

[טל ר]

אני תמיד זמין

לשיעורים פרטיים דרך מערכת המסרים