Vad är smältpunkt och kokpunkt?
När du värmer ett fast ämne blir det flytande vid en bestämd temperatur. Den temperaturen kallas smältpunkten. När du fortsätter att värma vätskan kokar den och blir gas vid en bestämd temperatur. Den kallas kokpunkten. Här är värdena för de fyra ämnena i simulatorn:
| Ämne | Smältpunkt | Kokpunkt | Vätskeområde |
|---|---|---|---|
| Neon | 24 K (−249 °C) | 27 K (−246 °C) | 3 K |
| Argon | 84 K (−189 °C) | 87 K (−186 °C) | 3 K |
| Syre | 54 K (−219 °C) | 90 K (−183 °C) | 36 K |
| Vatten | 273 K (0 °C) | 373 K (100 °C) | 100 K |
För att omvandla kelvin till °C drar du ifrån 273: 373 − 273 = 100 °C. Värdena i tabellen gäller vid trycket 1 atm och är avrundade till heltal.
Varför har varje ämne olika punkter?
När ett ämne smälter eller kokar rör sig partiklarna bort från varandra. Det krävs energi för att övervinna attraktionen mellan partiklarna. Ju starkare attraktion, desto högre smält- och kokpunkt.
- Neon- och argonatomer attraherar varandra mycket svagt. Därför blir de flytande först när de är mycket kalla.
- En argonatom är större än en neonatom, så attraktionen är starkare, och smält- och kokpunkten är högre.
- Vattenmolekyler attraherar varandra starkt genom vätebindningar. Därför är vatten en vätska vid rumstemperatur.
Värm ett ämne och se det byta aggregationsform
Värm och kyl fyra ämnen och hitta deras smält- och kokpunkter på termometern. Den här simulatorn ingår när du har full tillgång. Det är gratis att ladda ner, och 2 kapitel och 5 simulatorer är öppna utan registrering.
Hur använder du simulatorn?
- Välj ett ämne till höger: Neon, Argon, Syre eller Vatten.
- Flytta det nedre reglaget mot Värm 🔥 för att värma ämnet eller mot ❄ Kyl för att kyla det.
- Läs av temperaturen i K på termometern till vänster och ämnets aggregationsform under den.
- Knapparna ❄ Fast, 💧 Flytande och ☁ Gas flyttar reglaget direkt till den aggregationsformen.
- Titta på partiklarna i behållaren i mitten: i ett fast ämne vibrerar de på plats, i en vätska glider de längs botten, och i en gas fyller de behållaren och rör sig snabbt.
Uppgifter att prova i simulatorn
- Välj Vatten och flytta reglaget långsamt. Vid vilken temperatur i K ändras aggregationsformen? Svar: Vid 273 K blir det fasta ämnet flytande, och vid 373 K blir vätskan gas.
- Jämför vätskeområdena för neon och vatten. Svar: Neon har 24–27 K, alltså 3 K. Vatten har 273–373 K, alltså 100 K.
- Ta reda på aggregationsformerna för argon och syre vid 88 K. Svar: Argon är en gas, och syre är en vätska. Vid samma temperatur har de två ämnena olika aggregationsformer.
Det här visar inte simulatorn vid smältning och kokning
Medan ett rent ämne smälter eller kokar går den tillförda värmen till att flytta isär partiklarna, och temperaturen är konstant. I simulatorn följer temperaturen reglaget direkt, så du ser inte det här uppehållet.
Kokpunkten beror på trycket. Om du vill se hur trycket påverkar kan du läsa guiden till fasdiagram.
Skillnader i kokpunkt används inom industrin. Luft görs flytande, och sedan separeras argon och syre genom fraktionerad destillation.
