دانشنامهپدیده
تغییر حالت ماده Phase transition
تغییر فاز گذار ماده از یک حالت به حالت دیگر است، مانند ذوب شدن یخ، جوشیدن آب یا تصعید یخ خشک، و در دما و فشار معین رخ می‌دهد.
نام‌های دیگر: ذوب و انجماد، تبخیر
وقتی به ماده‌ای گرما می‌دهیم یا از آن می‌گیریم، ممکن است حالتش عوض شود. این تغییر در دمای مشخصی، که به فشار هم بستگی دارد، رخ می‌دهد و تا پایان آن دمای ماده تقریباً ثابت میماند، چون گرما صرف شکستن نیروهای میان ذره‌ها میشود و نه گرم‌کردن. برای مثال در لیوانی از یخ و آب تا آخرین تکهٔ یخ، دما نزدیک صفر میماند.
## انواع تغییر فاز کدام‌اند؟
- ذوب: جامد به مایع
- انجماد: مایع به جامد
- جوشش (تبخیر): مایع به گاز
- میعان (چگالش): گاز به مایع
- تصعید: جامد مستقیم به گاز
- چکانش (رسوب): گاز مستقیم به جامد، مانند تشکیل یخ‌زدگی روی شیشه
آب در فشار یک جو در صفر درجه می‌گدازد و در ۱۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد میجوشد. با کاهش فشار این دماها عوض میشود: روی قله‌های بلند آب زودتر میجوشد.
## گرمای نهان چیست؟
مقدار گرمایی که برای تغییر فاز بدون تغییر دما لازم است گرمای نهان نام دارد. گرمای نهان تبخیر آب بسیار زیاد است، به همین دلیل عرق کردن بدن را خنک می‌کند و آب اقیانوس‌ها گرما را ذخیره می‌کند. این‌که بخار آب هنگام میعان گرما می‌دهد، انرژی طوفان‌ها و توفان‌های حاره‌ای را تأمین می‌کند.
## تغییر فاز در فضا
در فشار بسیار کم فضا، مایع پایدار نیست و یخ مستقیم تصعید میشود. همین است که دنباله‌دارها نزدیک خورشید دُم می‌سازند. روی مریخ یخ خشک (دی‌اکسید کربن جامد) در قطب‌ها در فصل گرم تصعید میشود. نقطهٔ سه‌گانهٔ آب، که در آن یخ و آب و بخار هم‌زمان پایدارند، حدود ۰٫۰۱ درجهٔ سانتی‌گراد و فشار بسیار کم است. این تغییرها به حالت‌های ماده و دما و گرما وابسته‌اند.
## پرسش‌های رایج
### تصعید یعنی چه؟
یعنی تبدیل مستقیم جامد به گاز بدون گذشتن از حالت مایع. یخ خشک و نفتالین نمونه‌های آن‌اند.
### چرا هنگام ذوب شدن یخ دما بالا نمیرود؟
چون گرما صرف شکستن ساختار بلوری یخ میشود. تا همهٔ یخ ذوب نشود، دما در حدود صفر درجه میماند.
### چرا در کوه آب زودتر میجوشد؟
فشار هوا در ارتفاع کمتر است و آب در دمایی پایینتر از ۱۰۰ درجه میجوشد. به همین دلیل پخت غذا در ارتفاع بیشتر طول میکشد.