בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 6402 - מעבר בין מצבי צבירה תאריך: 21/4/2013
תחומי דעת:  כימיה  , פיזיקה  , כימיה פיזיקלית [ כימיה ]  

האם במעבר בין מצבי צבירה כאשר הטמפרטורה נשארת קבועה,  אנרגית התנועה הממוצעת של החלקיקים משתנה ?

תשובה מאת: פרופ' חיים דימנט
   

שלום רות,

 התשובה קצת מורכבת. זאת משום שהקשר, שעליו מדברים לעתים קרובות, בין הטמפרטורה של חומר לבין אנרגית התנועה הממוצעת של החלקיקים המרכיבים אותו, אינו קשר חד-משמעי.

 אנרגית התנועה הממוצעת של חלקיקים בחומר תלויה בדרך כלל רק בטמפרטורה ובמספר דרגות החופש שלהם -- כלומר, מספר הכיוונים והדרכים שבהם הם יכולים לנוע ולהסתובב. (במפתיע, אין היא תלויה בכמה קל או קשה להם לנוע ולהסתובב אלא רק *באפשרותם* לנוע ולהסתובב באופנים שונים.) לכן, כאשר חומר משנה את מצב הצבירה שלו מגז לנוזל, לדוגמא, למרות שאופי תנועתם של החלקיקים עובר שינוי ניכר, אנרגית התנועה הממוצעת שלהם נותרת בדרך כלל ללא שינוי. זאת, כל עוד אין שינוי בטמפרטורה ובמספר כיווני התנועה והסיבוב של כל חלקיק. 

כשחומר עובר למצב מוצק, החלקיקים עדיין יכולים לנוע מעט (להתנודד) בשלושה כיוונים, אולם דרגות חופש אחרות שלהן (דוגמת סיבובים) עשויות להיעלם. במקרה כזה אנרגית התנועה הממוצעת שלהם תרד.

 מדוע "בדרך כלל"? כאמור, אנרגית התנועה הממוצעת והטמפרטורה אינם שקולים זה לזה אלא הם שני גדלים עצמאיים. למשל, כל מה שכתוב למעלה תקף לחומרים שהתנהגותם מתוארת היטב על ידי החוקים הקלאסיים, ותופעות קוונטיות בהם הן זניחות. דוגמא הפוכה ונפוצה היא אלקטרונים במתכת. לאלה יש אנרגית תנועה ממוצעת גבוהה מאוד (כאילו היו בטמפרטורה של אלפי מעלות!), שאין לה כל קשר לטמפרטורה. תמשיך להיות להם אנרגית תנועה גבוהה גם אם נקרר את המתכת סמוך לטמפרטורת האפס המוחלט.

 כל טוב,

חיים



פרופ' חיים דימנט
בית הספר לכימיה
אוניברסיטת תל אביב

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up