溫度變化會(huì)對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生哪些影響
導(dǎo)讀:我們來(lái)了解一下隨著溫度的變化會(huì)對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生哪些影響？ 最簡(jiǎn)單的就是隨著溫度逐漸升高，在一個(gè)大氣壓的環(huán)境下，水從低于0攝氏度的固態(tài)進(jìn)入液態(tài)，在大于100攝氏度時(shí)變成氣態(tài)。水
來(lái)源：未知
發(fā)布日期：2023-08-03 12:07【大 中 小】
我們來(lái)了解一下隨著溫度的變化會(huì)對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生哪些影響？
最簡(jiǎn)單的就是隨著溫度逐漸升高，在一個(gè)大氣壓的環(huán)境下，水從低于0攝氏度的固態(tài)進(jìn)入液態(tài)，在大于100攝氏度時(shí)變成氣態(tài)。水的液化、凝固、融化、氣化、凝華、升華都屬于水的相變過(guò)程。
所以我們看到，溫度對(duì)物質(zhì)的一個(gè)影響就是溫度可以引起物質(zhì)發(fā)生相變。所謂相變實(shí)質(zhì)上就是物質(zhì)的狀態(tài)突然發(fā)生了改變的過(guò)程。
我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的融化、氣化相變都是物質(zhì)的體積發(fā)生了明顯的改變。但是除此之外，有些物質(zhì)會(huì)隨著溫度的改變，發(fā)生一些肉眼不可見(jiàn)的結(jié)構(gòu)變化。由于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，所以相變就會(huì)引起物質(zhì)某些性質(zhì)的變化。
比如對(duì)于一些金屬來(lái)說(shuō)，在溫度變化到一定的溫度以下時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)的性質(zhì)。
表面上看，這個(gè)金屬還是屬于固體，但是已經(jīng)變成了另一種具有不同結(jié)構(gòu)的固體了，這也是發(fā)生了一次相變。而這個(gè)相變過(guò)程被稱(chēng)為超導(dǎo)相變。
那么物質(zhì)形態(tài)改變的相變過(guò)程，和物質(zhì)形態(tài)不發(fā)生改變的相變過(guò)程有什么區(qū)別呢？其本質(zhì)上的差異是什么呢？
愛(ài)倫費(fèi)斯特在1933年對(duì)相變做了分類(lèi)。根據(jù)熱力學(xué)的基本定律，每一種物質(zhì)都存在著一個(gè)描述其所蘊(yùn)含的能量大小的物理量，被稱(chēng)為吉普斯函數(shù)G。
注意這里的吉普斯函數(shù)G和物質(zhì)的內(nèi)能U不一樣，內(nèi)能U只和物質(zhì)的溫度有關(guān)系，而吉普斯函數(shù)還與物質(zhì)的熵、壓強(qiáng)和體積等狀態(tài)有關(guān)。二者之間的關(guān)系為：G=U-TS+PV[2]。
其中S是熵，表征物質(zhì)系統(tǒng)的混亂程度。比如對(duì)于同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，氣體比液體其內(nèi)部的分子排列更混亂，所以氣體的熵更大。而1mol物質(zhì)的吉普斯函數(shù)就是化學(xué)勢(shì)μ。
我們知道，在水的氣化或者融化過(guò)程，都需要從外界環(huán)境中吸收熱量。完成相變所吸收的熱量被稱(chēng)為相變潛熱L。
