Плавлення льоду
Плавлення льоду являє собою спонтанний процес, хоча необхідна теплова енергія надходить до льоду з навколишнього середовища. Тому мимовільне протягом процесу має бути пов’язане зі зміною ентропії льоду. Розглядаючи процес плавлення на молекулярному рівні можна бачити, що молекули, перебуваючи в рідкій фазі, мають значно більшою свободою руху. Свобода пересування молекул води, що входять до складу кристалічної решітки льоду, сильно обмежена. Молекулам рідини доступно більше число коливальних і обертальних енергетичних станів. Отже, у міру переходу молекул льоду в рідину свобода (хаотичність) їх руху значно зростає. Вони заповнюють все більше число енергетичних рівнів, і тому ентропія системи зростає; створюються умови, необхідні для самовільного плавлення льоду.
Давайте тепер знову повернемося до прикладу, в якому розглядалася взаємодія катіонів двовалентних металів з білком. Зростання ентропії (тобто зменшення впорядкованості системи) і в цьому випадку викликано виділенням молекули води. Було відзначено, що білки мають колоїдними властивостями і, отже, здатні зв’язувати велику кількість молекул води. Подібно їм знаходяться в розчині іони металу також мають сильно розвиненими гідратної оболонки, які містять велику кількість тісно розташованих і орієнтованих певним чином молекул води. При утворенні зв’язків між білком і іонами металу відбувається процес, що нагадує почасти процес коацервації. Гідратні оболонки беруть участь в реакції молекул руйнуються, і велика кількість молекул води, які знаходилися раніше в”кристалічному стані”, виділяється у водну фазу. Що відбувається при цьому зростання ентропії визначає мимовільне протягом процесу та більш ніж достатньо для компенсації зростання АН системи. Вільна енергія системи в цілому при цьому зменшується.
Related posts:
- Плавлення і твердіння Перехід речовини з твердого стану в рідкий називають плавленням; температура, при якій відбувається цей процес, називають температурою плавлення. Вона залежить від тиску. При атмосферному тиску лід плавиться при 0 ° С, залізо при 1539 ° С, ртуть при -39 ° С, вольфрам при 3410 ° С. Для плавлення речовини необхідно затратити енергію, т. Е. Повідомте […]...
- Питома теплота плавлення речовини Отже, для перетворення твердого тіла в рідину мало довести його до температури плавлення. Необхідно додатково (вже при температурі плавлення) повідомити тілу деяку кількість теплоти ^ пл для повного руйнування кристалічної решітки (т. Е. Для проходження ділянки BC). Ця кількість теплоти йде збільшення потенційної енергії взаємодії частинок. Отже, внутрішня енергія розплаву в точці C більше внутрішньої […]...
- Питома теплота плавлення У попередньому параграфі ми розглядали графік плавлення і затвердіння льоду. З графіка видно, що, поки лід плавиться, температура його не змінюється. І лише після того, як весь лід розплавиться, температура утворюваної рідини починає підвищуватися. Але ж і під час процесу плавлення лід отримує енергію від згораючого в нагрівачі палива. А із закону збереження енергії випливає, […]...
- Структура води і льоду Біполярний будова молекул води сприяє утворенню водневих зв’язків (див. С. 14). При цьому кожна молекула проявляє властивості як донора, так і акцептора водню. Тому у води в рідкому стані багато молекули пов’язані між собою водневими “містками” (зв’язками) (1). причому утворюються асоціати перебувають у динамічній рівновазі. Часто утворюються тетраедричних структури, так звані “кластери” води (2). При […]...
- Чому дорівнює питома теплота плавлення Як відомо, існують три агрегатних стани речовин: тверде, рідке і газоподібне. Тверді тіла при певній температурі стають рідинами. Для кожної речовини характерна своя температура, при якій воно переходить у рідкий стан. Ця температура називається температурою плавлення речовини, а сам процес називається плавленням. Так, лід плавиться при 0 ° C, кисень – при -218 ° C, […]...
- Графік плавлення і затвердіння кристалічних тіл Плавлення кристалічного тіла – складний процес. Для його вивчення розглянемо графік залежності температури кристалічного тіла (льоду) від часу його нагрівання (рис. 18). На ньому по горизонтальній осі відкладено час, а по вертикальній – температура льоду. З графіка видно, що спостереження за процесом почалося з моменту, коли температура льоду була -40 ° С. При подальшому нагріванні […]...
- Питома теплоємність, теплота плавлення і паротворення Кількість теплоти – це енергія, що отримується тілом, яка призводить до зростання його внутрішньої енергії і температури. Навпаки, тіла, що втратили якусь кількість теплоти, зменшують свою внутрішню енергію і охолоджуються. Внутрішню енергію тіла можна змінити або вчинивши роботу над ним, або змінивши його температуру. Процес, при якому внутрішня енергія даного тіла змінюється, але при цьому […]...
- Кристалізація Кристалізація – це фазовий перехід речовини з рідкого в твердий стан, тобто процес, зворотний плавлення. Процес кристалізації відбувається з виділенням теплоти, яку потрібно відводити від речовини. Температура збігається з точкою плавлення, весь процес описується формулою: Q = λm, де Q – кількість теплоти; Λ – теплота плавлення; M – маса. Ця формула описує як кристалізацію, […]...
- Чи зменшується кількість снігу і льоду на Землі? Так. Спостереження показують зменшення кількості снігу і льоду в глобальному масштабі протягом багатьох років, особливо починаючи з 1980 року, причому за останнє десятиліття цей процес прискорився, незважаючи на збільшення в одних місцях і незначна зміна в інших (рис. 1). Більшість гірських льодовиків зменшується. Сніговий покрив навесні тане раніше. Морський лід в Арктиці зменшується в усі […]...
- Принцип Ле Шательє-Брауна Розглянуте вище опис оборотних термодинамічних процесів за допомогою термодинамічних потенціалів не дозволяє зробити висновок про стійкість того чи іншого рівноважного стану. Загальна умова стійкості рівноваги ізольованих систем може бути сформульовано на основі закону зростання ентропії. З цього закону випливає, що зростання ентропії ізольованої системи відбувається до тих пір, поки в ній не загасають всі незворотні […]...
- Відмінність парного фігурного катання від танців на льоду Фігурне катання – ковзанярський вид спорту, що складається у виконанні спортсменом (і) різних гімнастичних і художніх прийомів і вправ при катанні по льоду на ковзанах під музику. Спортсмени цього виду спорту називаються фігуристи. Сучасне фігурне катання складається з 5 дисциплін Одиночне чоловіче катання Одиночне жіноче катання парному катанні Спортивні танці на льоду Групове синхронне катання […]...
- Найбільший шматок льоду в “антарктичному котлі” Починаючи з 1997 року вчені попереджали, що льоди на Антарктичному півострові, і особливо на шельфі Ларсена, стали помітно танути. Але ніхто не очікував, що за п’ять років їх обсяг зменшиться на 60%. Однак це сталося, і ось недавно завдяки знімку, зробленому з супутника, що належить Національному комітету США з вивчення океанів і атмосфери (NOAA), стало […]...
- Конфігурація молекул При грі в кості число сім випадає частіше, ніж будь-яке інше число, тому що воно утворюється в результаті більшого числа довільних комбінацій інших чисел. Абсолютно з тих же міркувань число молекул, що знаходяться в якомусь даному стані (конфігурації), буде залежати від кількості енергетичних рівнів, що відповідають даній конфігурації і доступних для молекул. Переважатимуть конфігурації, відповідні […]...
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Тепловий рух. Температура У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов’язані з нагріванням і охолодженням тіл. Ми знаємо, що при нагріванні холодна вода спочатку стає теплою, а потім гарячою. Такими словами, як “холодний”, “теплий” і “гарячий”, ми вказуємо на різну ступінь нагрітості тіл, або, як кажуть у фізиці, на різну температуру тіл. Температура гарячої води вище температури […]...
- Число Авогадро Якщо ми візьмемо масу речовини, що містить стільки ж кілограмів, скільки атомних одиниць маси міститься в одній молекулі цієї речовини, то в цій масі буде міститися 6,02 1023 молекул речовини. Це число називається числом Авогадро (Na), а кількість молекул речовини, яка дорівнює кількості Авогадро, утворює грам-моль речовини. Na = 6,02 1023 = 1г / 1а. […]...
- Три стани речовини Речовина може зустрічатися нам в 3-х видах або, як кажуть у фізиці, агрегатних станах: Газоподібному; Рідкому; Твердому. Один з найпростіших способів переводити речовини в різні агрегатні стани є зміна температури. Найчастіше ми бачимо воду в рідкому вигляді. Але якщо її нагріти, то вона перетворюється в пар. А якщо охолодити, то в лід або сніг. Виходить, […]...
- Конденсація Конденсацією називають процес переходу молекул пари в рідину. При конденсації пари виділяється теплота (відбувається процес переходу кінетичної енергії молекул у внутрішню енергію рідини). Кількість теплоти, що виділилася при конденсації 1 кг речовини в рідину, називають питомою теплотою конденсації. Питома теплота конденсації речовини дорівнює по абсолютній величині питомої теплоті паротворення того ж речовини. Процесами конденсації пояснюється […]...
- Дифузія в фізиці: визначення Це – процес проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Говорячи простою мовою, цей процес можна назвати змішуванням. Під час цього змішування відбувається взаємне проникнення молекул речовини один між одним. Наприклад, при приготуванні кави молекули розчинної кави проникають в молекули води і навпаки. Швидкість цього фізичного процесу залежить від наступних факторів: Температура. Агрегатний стан […]...
- Термодинаміка Дослідження процесу перетворення теплоти в роботу і назад, здійснені в XIX в. С. Кална, Р. Майєром, Д. Джоулем, Г. Гемгольцем, Р. Клаузиусом, У. Томсоном (лордом Кельвіном), призвели до висновків, про які Р. Майер писав: “Рух, теплота… електрику являють собою явища, які вимірюються один одним і переходять один в одного за певними законами “[3]. Г. Гемгольц […]...
- Як позбутися від льоду на дзеркалах? У кожного автомобіліста хоча б раз у житті траплялося, що на дзеркалах утворюється полій. Ганчірочкою її НЕ зчистити, а скребком – збиваються положення дзеркал. Як можна вирішити дану проблему? Можливо дзеркала чимось помазати або є інші методи? Боротьба з полоєм Є два перевірених способи: Софт варіант – використовувати спецхімії або спирт. Плюси: Продається у всіх […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Ізобаричний процес – коротко Як і всі тіла, гази при нагріванні розширюються. Продемонструємо це. Закриємо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута під прямим кутом скляна трубка (рис. 82). У горизонтальній частині трубки помістимо стовпчик підфарбованою води. При нагріванні колби навіть руками буде видно, як стовпчик води зміщується вправо, а при охолодженні – вліво. У цьому випадку міняються температура і […]...
- Температура, теплота і молекули У звичайному своєму розумінні температура, виміряна термометром, характеризує тепловий стан тіл, тобто наскільки вони тепло чи холодно. З точки зору науки температура є мірою середньої кінетичної енергії молекул речовини, визначається швидкістю їх руху. Наприклад, молекули води при температурі 50 ° С (122 ° F) володіють більшою кінетичною енергією і рухаються швидше, ніж при температурі +5 […]...
- Температура та теплова рівновага системи Поняття температури тісно пов’язане з поняттям теплового рівноваги. Якщо два тіла різної температури привести в зіткнення, то, як показує досвід, між ними буде відбуватися теплообмін – процес передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, що супроводжується змінами ряду фізичних параметрів. Через деякий час зміна макроскопічних параметрів тел припиняється, тобто тіла приходять у стан […]...
- Хімічна активність води Теплота плавлення – фізичне поняття, яке характеризує кількість енергії, необхідне для перетворення кристалічної форми речовини в рідину. Вода володіє високими показниками питомої теплоти плавлення, у зв’язку з чим зменшується ймовірність загибелі клітини в результаті її замерзання. Хімічна активність води – вода бере активну участь у хімічних реакціях. Вона не тільки є розчинником для інших речовин, […]...
- Фізичні властивості води: доповідь При звичайних умовах вода – це рідка прозореа речовина без кольору, смаку і запаху. Щільність рідкої води має максимальне значення – 1 г/см3 при 4°C. При 0°C вода переходить з рідкого стану в твердий – лід. При 100°C вода кипить і переходить в газоподібний стан – водяна пара. Аналоги води за будовою та хімічним складом […]...
- Пересування води по судинах Від коренів вгору по рослині вода піднімається по ксилемі. Судини ксилеми – це мертві трубки з вузьким просвітом Відповідно до теорії зчеплення (когезії) підйом води від кореня обумовлений випаровуванням води з клітин листа. Випаровування призводить до зниження водного потенціалу клітин мезофіла листа, прімикающіхх до ксилемі. Вода входить в ці клітини з ксілемного соку і випаровується […]...
- Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...
- Агрегатний стан речовини Для того щоб зрозуміти, що таке агрегатний стан речовини, згадайте або уявіть себе влітку біля річки з морозивом в руках. Чудова картинка, правда? Так от, в цій ідилії крім отримання задоволення можна ще здійснити фізичне спостереження. Зверніть увагу на воду. У річці вона рідка, у складі морозива у вигляді льоду – тверда, а в небі […]...
- Другий закон термодинаміки Як і перший закон, другий закон термодинаміки представляє собою узагальнений опис явищ природи. У своїй класичній”формулюванні він стверджує неможливість побудови машини, що працює постійно за рахунок тепла, що переноситься від менш нагрітого до більш нагрітого тіла. Цю формулювання можна спростити, сказавши, що теплота завжди переноситься в напрямку зменшення температури, подібно молекулам стисненого газу, які завжди […]...
- Перший закон термодинаміки – коротко Нагадаємо, що внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити шляхом теплопередачі або при здійсненні роботи. Припустимо, що над системою одночасно відбувається робота А ‘і їй повідомляється деяка кількість теплоти Q. Наприклад, газ, що знаходиться в циліндрі під поршнем, стискають і передають йому деяку кількість теплоти. Механічна енергія системи при цьому не змінюється. Отже, Зміна внутрішньої енергії […]...
- Третій закон термодинаміки – доповідь Пам’ятайте красиве слово “ентропія”? Для тих, хто призабув, нагадаємо, і спробуємо розповісти про те, що таке ентропія таке простими словами: Ентропія – це міра хаосу в будь-якій системі. В якості системи може виступати Ваш письмовий стіл або каструля з борщем, або навіть ця, ну як її… Всесвіт! Чим менше в системі порядку, тим більше ентропія. […]...
- Транспорт речовин через мембрани Транспорт речовин через мембрани має важливе значення для нормальної життєдіяльності клітини. Клітка повинна поглинати поживні речовини і воду і виділяти назовні непотрібні сполуки. Клітини також секретують деякі речовини, необхідні для регуляції організму (гормони) і речовини, що беруть участь у процесах обміну речовин (травні ферменти). Мембранний транспорт можна розділити на три типи: дифузія, полегшена дифузія і […]...
- Фізика води Вода Н20 складається з молекул, утворених двома атомами водню і одним атомом кисню. Вода при кімнатній температурі безбарвна рідина, яка замерзає при 0 ° С, кипить при 100 ° С, її щільність 1 г / см3 (при 4 ° С), погано проводить тепло і не проводить електричний струм. Володіє високою теплоємністю, т. Е. Повільно нагрівається […]...
- Чим відрізняється шкала Цельсія від шкали Фаренгейта Всім нам добре відомо, що температура повітря в приміщенні і за його межами вимірюється за шкалою Цельсія. Багато хто також начулися і про існування шкали Фаренгейта, але в чому їх відмінності, знає далеко не кожен. З метою розширення кругозору та поповнення багажу знань висвітлимо це питання докладніше. Що таке шкала Цельсія і шкала Фаренгейта Шкала […]...
- Властивості рідин За своїми фізичними властивостями рідини займають проміжне положення між реальними газами і твердими тілами. Подібно газам і на відміну від твердих тіл рідини не володіють певною формою, а приймають форму посудини, в якому знаходяться. Подібно твердим тілам і на відміну від газів рідини зберігають свій об’єм. Рідини мають досить щільну упаковку частинок: щільність речовини в […]...
- Чим відрізняються молекули води Вода – це безбарвна рідина без запаху і смаку. Дана речовина грає найважливішу роль в геологічній історії нашої планети і виникнення життя, в формуванні фізичної та хімічної середовища, клімату і погоди. Вода може перебувати в одному з трьох станів: рідкому, твердому (лід) і газоподібному (пара). Чим же відрізняються молекули води в різних станах? Вода – […]...
- Важка вода Важка вода – оксид дейтерію D2O з киснем природного ізотопного складу, безбарвна рідина без запаху і смаку. Важка вода була відкрита в 1932 р. Г. Юри, Ф. Брікведда і Дж. Мерфі, вперше отримана в чистому вигляді і вивчена в 1933 р. Г. Льюїсом і P. Макдональдом. При електролізі звичайної води, що включає в себе молекули […]...
- Аморфні тіла Аморфні тіла – це скло, смола, каніфоль, багато пластмаси, сургуч, пластична сірка, бурштин, різні полімери – органічні аморфні тіла (целюлоза, каучук, шкіра, плексиглас, поліетилен) та ін. Основні властивості аморфних тіл У аморфних тіл немає кристалічної решітки, у них виявлений тільки ближній порядок в розташуванні молекул. На малюнку 1 зображена плоска схема розташування молекул кварцу (а) […]...