از قیدوبند رها شده و شروع به جنبش و حرکت میکنند، درنتیجه زود گرم میشود. چنین مادهای دارای ظرفیت گرمایی اندکی است. اما هنگامی که ذرات و اتمهای یک ماده با پیوندهای قوی به هم متصل شده باشند، با دادن اندک انرژی یا گرما به آن، ذرات از قید و بند رها نشده و شروع به حرکت نمیکنند. در چنین جسمی برای رهاندن ذرات از قیدوبند جاذبهی بین ذرات، نیاز به دادن گرمای بیشتری است و درنتیجه ظرفیت گرمایی این ماده بالا میرود. بنابراین همواره انتظار می رود که ظرفیت گرمایی مربوط به حالت جامد هر ماده از حالت مایع آن بیشتر باشد چون جاذبه ی بین ذرات در حالت جامد بیشتر از حالت مایع است. و نیز ظرفیت گرمایی حالت مایع هر ماده از حالت گاز بیشتر باشد چون در حالت گاز تقریبا؛ جاذبه ی بین ذرات صفر است و با گرفتن اندک انرژی انرژی جنبشی و درنتیجه دمای آنها افزایش می یابد. به عنوان مثال ظرفیت گرمایی ویژه کلروفورم CHCl3 در حالت گازی برابر 81/65 و در حالت مایع برابر 3/116 با واحد j/mol.K می باشد. غیر از نوع و ذات اتمهای موجود در یک ماده ، حالت ماده نیز در تعیین ظرفیت گرمایی مهم است، زیرا در حالتهای مختلف از یک جسم، پیوندهای بین ذرات آن هم متفاوت میشود. اما در آب یک حالت استثنا وجود دارد و آب نه در حالت مایع بلکه در حالت جامد بیشترین و محکم ترین ژیوندها در بین مولکولهای ان قرار دارد و درنتیجه برای گسستن آنها انرژی زیادی لازم داریم و درنتیجه ظرفیت گرمایی آب در حالت مایع از همه بیشتر است.در آب، مولکولها به وسیلهی پیوندهای قوی هیدروژنی به یکدیگر متصل هستند. در چنین شرایطی برای سست کردن یا پاره کردن این پیوندها و به حرکت درآوردن مولکولها و سرانجام افزایش دمای آب، نیاز به دادن انرژی و گرمای زیادی داریم و درنتیجه ظرفیت گرمایی آب زیاد میباشد. اما در یخ، آرایش مولکولها به نحو دیگری است، مولکولهای آب به صورت ششضلعیهایی کنار هم قرار میگیرند طوریکه یک فضای خالی بین این ششضلعیها به وجود میآید. درضمن هنگام تبدیل آب به یخ یک سری ژیوندهای هیدروزنی شکسته می شوند تا بتواند آرایش جدید را به خود بگیرد. حال انرژی اندکی برای تخریب این ساختمان مورد نیاز است، درنتیجه ظرفیت گرمایی یخ کمتر از ظرفیت گرمایی آب میباشد.
همچنین ظرفیت گرمایی بخار آب نیز با تعمیم رابطه ی بالا نیز نسبت به آب اندک است، زیرا بین مولولها در حالت بخار، هیچ جاذبه ای و قید و بندی وجود ندارد، درنتیجه به راحتی می توان جنبش آنها را کم یا زیاد نمود، بنابراین ظرفیت گرمایی بخار نیز اندک است.با این توضیحات می توان نتیجه گرفت که این موضوع(تغییر ظرفیت گرمایی با تغییر حالت ماده) در مورد تمام مواد صدق می کند.
1.شیمی 3 و آزمایشگاه
2.انجمن شیمی دانان اصفهان
3.کلاس شیمی...
4.water cycle USGS water science for schools
عناوین یادداشتهای وبلاگ