Statistisch-thermodynamische beschouwing van een S-L faseovergang

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 28

Statistisch-thermodynamische beschouwing van een S-L faseovergang

Ik zit met de volgende vraag: stel, we kijken naar de faseovergang van ijs naar water bij 0ºC. Bij deze faseovergang blijft de temperatuur constant: energie gaat zitten in het breken van intermoleculaire bindingen die watermoleculen in de vaste fase 'gevangen' houden. Maar hoe moet ik dit plaatje rijmen met het beeld van de statistische thermodynamica dat temperatuur gerelateerd is aan kinetische energie van deeltjes? Immers, een de vaste stof heeft dezelfde temperatuur als de vloeistof, dus zou ook de kinetische energie hetzelfde moeten zijn... maar dat is in tegenspraak met het feit dat ijs een vaste stof is.
 
Of is 'kinetische energie' (in de formule 1/2 m<v>² = 3/2 kT) alleen van toepassing op gassen en moet je andere 'energietermen' aan de linkerkant van de vergelijking gaan toevoegen als je het hebt over vloeistoffen en vaste stoffen?
 
(Ik heb slechts een blauwe maandag statistische thermo gehad; en online vind ik wel veel, maar niet het antwoord op deze vraag. Ik zoek vast verkeerd.)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.343

Re: Statistisch-thermodynamische beschouwing van een S-L faseovergang

Die formule geldt inderdaad alleen voor ideale gassen, niet voor vloeistoffen of vaste stoffen.

Gebruikersavatar
Berichten: 897

Re: Statistisch-thermodynamische beschouwing van een S-L faseovergang

Temperatuur is een maat voor de gemiddelde energie (niet per se kinetische energie) in een vrijheidsgraad. Bij een fase overgang zoals van ijs naar water komen er vrijheidsgraden bij. Doordat het aantal vrijheidsgraden toeneemt, neemt de interne energie ook toe ondanks het feit dat de temperatuur constant blijft. Het zijn dus die bijkomende vrijheidsgraden die al de latente warmte opslorpen zodat ze dezelfde energie hebben als de andere vrijheidsgraden.

Reageer