Canvis d'Estat de la Matèria i Propietats de l'Aigua: Guia Completa

Conceptes Clau sobre Canvis d'Estat

Propietats de la Fusió del Gel

• Mentre hi hagi gel, la temperatura serà constant.
• Cada substància té la seva pròpia temperatura de fusió.

Canvis de Volum i Massa en la Fusió

Quan un sòlid es fon, la massa no canvia, però el volum sí. L'aigua és l'única substància que en solidificar-se augmenta el volum.

Ebullició i Evaporació: Diferències Clau

• Ebullició: Es produeix a una temperatura determinada i es manifesta pel seu moviment tumultuós. Si posem una tapa transparent a l'olla, podem comprovar que bull perquè el gas queda impregnat a la tapa i es forma de manera ràpida.
• Evaporació: Es produeix de manera lenta, no ens n'adonem, i necessita calor.

Factors que Influeixen en l'Evaporació

• Temperatura
• Superfície lliure
• El vent
• Humitat

Sublimació: El Pas Directe de Sòlid a Gas

És el pas directe de sòlid a gas sense passar pel líquid.

Descomposició i Combustió Química

Hi ha algunes substàncies que, en escalfar-les, es descomponen i es transformen en altres substàncies diferents; altres cremen o es carbonitzen, com el paper i la fusta (combustió química).

Processos de Canvi d'Estat: Fusió i Ebullició Detallats

Fusió

Quan escalfem un sòlid, la temperatura del sòlid augmenta gradualment. A partir d'una temperatura de fusió, les partícules adquireixen energia cinètica suficient per desprendre's de les forces d'atracció de les seves veïnes, i presenten més mobilitat i desordre. L'estructura cristal·lina es desmunta, i el sòlid es comença a fondre.

Ebullició

A mesura que escalfem un líquid en un recipient obert, augmenta la seva temperatura i l'evaporació es produeix més ràpidament, fins a arribar a una temperatura.

Mescles Frigorífiques i Disminució del Punt de Congelació

La disminució del punt de congelació de les solucions és també el fonament de les mescles anomenades frigorífiques, utilitzades per obtenir temperatures inferiors a 0ºC. Exemple: la sal comuna la barreges amb gel i obtenim fins a -20ºC.

Activitats i Experiments Pràctics

Activitat 15: Ampolla d'Aigua al Congelador

Si omplim una ampolla d'aigua plena a vessar i la fiquem al congelador, pot arribar a petar perquè l'aigua, quan congela, augmenta el volum. A més, com que augmenta de volum, tindrà menys densitat; per això el gel flota a l'aigua (tindrà menys densitat en la mateixa massa).

Activitat 16: Efecte de la Humitat en l'Assecat

Perquè la humitat fa que el vent porti molècules d'H₂O i, quan el vent impacta sobre una peça de roba, també hi impacten molècules d'aigua, i per això tarda més a eixugar-se.

Activitat 17: Experiment amb Líquid Volàtil

L'experiment: vam ficar un líquid molt volàtil a la punta d'un termòmetre envoltada d'un paper i vam veure que la temperatura baixava.

Activitat 18: Refredament en Càntirs

Perquè les primeres capes d'aigua, en evaporitzar-se, el vapor d'aigua es queda enganxat a les parets del càntir, impedint que entri més calor al recipient.

Activitat 19: Condensació en Ampolles Fredes

L'aigua que hi ha a l'aire es vaporitza, però com la superfície de l'ampolla està freda, quan la treiem de la nevera, el vapor d'aigua de l'aire es condensa en forma de gotes d'aigua.

Activitat 20: Anàlisi de Gràfics de Canvis d'Estat

En els gràfics que segueixen, corresponen a canvis d'estat de l'aigua. Raona de quins canvis es tracta.

Activitat 21: Ús del CO₂ Sòlid com Extintor

Perquè és CO₂ (diòxid de carboni) en estat sòlid i, en aplicar-lo sobre el foc, l'ofega i el deixa sense oxigen, i no pot haver-hi combustió sense oxigen.