52. Olvadás, fagyás
52. Olvadás, fagyás
🌡️ Olvadás és fagyás
❄️ Halmazállapot-változások és hőközlés
Hőközlés hatására az anyagok nemcsak melegedhetnek, hanem halmazállapotuk is megváltozhat. Például a Balaton befagyásakor a víz hőt ad le,
ezért a levegő hőmérséklete kissé emelkedik.
🔥 Olvadás
Olvadás: a szilárd anyag folyékonnyá válik. Meghatározott hőmérsékleten történik → olvadáspont. Az olvadáspont függ:
az anyagi minőségtől,
a külső nyomástól (pl. a gleccser alján a nagy nyomás miatt megolvad a jég).
📌 Olvadáshő
Az olvadáshoz szükséges hő:
Q=L0⋅m
Az olvadáshő megmutatja, mennyi hőt kell közölni 1 kg olvadásponton lévő anyaggal a megolvadáshoz.
Olvadáskor:
általában nő a térfogata (kivétel: jég → víz).
a részecskék rendezettsége megszűnik, kötéseik gyengülnek, nem változik a hőmérséklete
az anyag hőt vesz fel.
❄️ Fagyás
A folyadék szilárddá válása.
A fagyáspont megegyezik az olvadásponttal.
Fagyáskor:
az anyag hőt ad le a környezetének, a hőmérséklete nem változik, térfogata általában csökken (kivéve a víz).
📌 Fagyáshő
A felszabaduló hő:
Q=L0⋅m
Ez magyarázza, hogy nagy víztömeg fagyásakor (pl. Balaton) melegszik a levegő .
🔥 Hőkapacitás és fajhő
A felmelegítéshez szükséges hő:
Q=C⋅ΔT
Hőkapacitás (C):megmutatja, mennyi hő kell az anyag 1 K-es melegítéséhez.
Fajhő (c):c=C/m
Q=c⋅m⋅ΔT
A víz fajhője nagyon nagy → sok hőt tud elnyelni vagy leadni.
🧊 Amorf és kristályos anyagok
Lassú hűtés → kristályos szerkezet alakul ki.
Gyors hűtés → amorf (üvegszerű) szerkezet jön létre.
Az amorf anyagoknak nincs éles olvadáspontjuk, hanem hőmérséklet-tartományban olvadnak.
🌧️ Túlhűtött folyadékok
A tiszta folyadékok a fagyáspontjuk alá is lehűthetők rázkódás nélkül.
Rázkódás vagy kristálymag hatására hirtelen megfagynak.
Az ónos eső is túlhűtött víz: a felszínhez érve azonnal megfagy.
Forrás:
https://kemfiz.hu/fizika_kozep_hotan.html
Halmazállapot-változás
2, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 20, 23, 28, 29, 31, 35
2.
Miért hajnalban keletkezik a harmat?
Helyes válasz: C) Mert ekkor hűl le annyira a levegő, hogy a benne lévő pára lecsapódjon.
Indoklás: A harmat a pára kicsapódása → ez akkor történik, amikor a levegő eléri a harmatpontot, ami hajnalban a legalacsonyabb.
7.
Lehet‑e jéggel langyos vizet fagyasztani?
Helyes válasz: C) Igen, ha a jég hidegebb nulla foknál és kellő mennyiségű.
Indoklás: A –10 °C-os jég például hőt von el → a víz megfagyhat.
8.
0 °C-os tartályban 1 kg víz + 10 kg jég. Mi lesz egyensúly után?
Helyes válasz: C) 1 kg víz és 10 kg jég.
Indoklás: A víz kevés ahhoz, hogy a jeget megolvassza.
9.
A rovarok mikor gyűjtik a vizet a potrohukon kicsapódó párából?
Helyes válasz: A) Naplemente után, mert akkor gyorsan csökken a hőmérséklet.
Indoklás: A gyors lehűlés → pára kicsapódik.
10.
Mihez kell több energia: –1 °C-os jég +1 °C-ra vagy +1 °C-os víz +3 °C-ra melegítéséhez?
Helyes válasz: A) Az 1. esetben kell több energia.
Indoklás: A jég olvadáshője nagy → sok energia kell.
11.
Melyik mennyiség mértékegysége a J/kg?
Helyes válasz: B) Az olvadáshőé.
Indoklás: Az olvadáshő fajlagos mennyiség.
12.
0 °C-os vízbe 0 °C-os jeget teszünk. Változik-e a víz tömege?"
Helyes válasz: C) Nem, a víz tömege nem változik.
Indoklás: Csak fázisátalakulás történik → tömegmegmaradás.
13.
Tea hűtése két jégkockával: egyszerre vagy külön dobjuk be?
Helyes válasz: C) A fenti két esetben azonos mértékben hűl le a tea.
Indoklás: A teljes elolvadt jég mennyisége számít.
15.
Melyik folyamatban szabadul fel hő?"
Helyes válasz: C) Amikor a víz megfagy.
Indoklás: A fagyás exoterm folyamat.
16.
Jégre vizet öntünk. Mi lehet egyensúly után?
Helyes válasz: B) Lehet, hogy csak jég lesz az edényben.
Indoklás: Ha kevés a víz → teljesen megfagyhat.
20.
Miért látunk télen párát a termálvíz felett, nyáron miért nem?
Helyes válasz: C) A hideg levegőben kicsapódó apró vízcseppek láthatóvá válnak.
Indoklás: Télen a pára kondenzálódik → látható.
23.
1 kg porhó vagy 1 kg tömör hó: melyikből lesz több víz?
Helyes válasz: C) Azonos mennyiségű víz keletkezik.
Indoklás: A tömeg számít, nem a sűrűség.
28.
Jég és víz egyensúlya: melyik oldal süllyed le?
Helyes válasz: A) A jég oldala.
Indoklás: A jég olvad → víz nehezebb → tömeg nő.
29.
0 °C-os jég + 15 °C-os szörp → milyen lehet a közös hőmérséklet?
Helyes válasz: C) "0 °C ≤ tk ≤ 15 °C."
Indoklás: A jég olvadása korlátozza a minimumot.
31.
1 liter 10 °C-os víz épp megolvasztja a jeget. Mi lenne 2 literrel?
Helyes válasz: A) "Hidegebb, mint 5 °C."
Indoklás: Több víz → több hőt ad át → jobban lehűl.
35.
Mikor olvadt el teljesen a jég a grafikon szerint?
Helyes válasz: B) A t2 időpillanatban.
Indoklás: Ekkor kezd újra emelkedni a hőmérséklet.
37.
Harmat vagy zúzmara esetén adódik át több hő?
Helyes válasz: B) Amikor zúzmara keletkezett rajta.
Indoklás: A fagyás több hőt szabadít fel, mint a kondenzáció.