יש לי שאלה בקשר למפמ"ר מחר: כאשר חל שינוי בטמפרטורה של חומר כלשהו (גז, נוזל מוצק) מהו השפעתו על הנפח, הלחץ והדחיסה?

תלוי על איזה טמפרטורה מדובר, אם זה על קור אז הכול קטן ואם זה על חום אז הכול גדל.
מקווה שעזרתי ובהצלחה במפמ"ר.

אני מקווה שהתשובה שלי תעזור לך להבין את הקונספט של אנרגיה:
אם מעלים את הטמפרטורה, בעצם נותנים יותר אנרגיה ואז החלקיקים זזים יותר מהר והלחץ עולה (תדמיינו שיש חדר ואנשים הולכים בו ממש לאט או אפילו כמעט עומדים בלי לזוז... ואז פתאום נותנים להם אנרגיה והם מתחילים לרוץ בחדר... אז יש הרבה יותר התנגשויות ביניהם וזה מרגיש כאילו יש הרבה יותר אנשים שם, נכון? זאת עליה בלחץ). קירור יגרום לירידה בלחץ.
כל זה בתנאי שהנפח לא השתנה.
אם הלחץ לא השתנה, אז הנפח יעלה בחימום וירד בקירור.

הבנת? חייבים לקבע את אחד הגורמים ואז השני יעלה בחימום וירד בקירור.

יש חומרים שמתנהגים אחרת אבל לא ייתנו לך אותם במבחן מחר... כי רוב החומרים הנפוצים מתנהגים כמו שאמרתי.

זה לא מדויק שהכל גדך או קטן. כאשר טמפרטורה עולה נפח שלו גדל, כלומר הצפיפות של החומר קטנה. הלחץ יישאר קבוע כל עוד יש לחומר לאן להתפשט. ההפיך קורה בקירור: הנפח רטן, הצפיפות עולה וכל עוד החומר יכול להתכווץ אין עליה בלחץ. שים לב שניתן לשנות טמפרטורה על ידי שינוי של אחת התכונות האחרות. למשל הגדלת הלחץ על גזים תביא להתכווצות ולהתקררות. הורדת לחץ לביא להתרחבות ולהתחממות. שים לב שכאשר גז מתרחב, אתה תרגיש דוקא קור. זה נובע מכך שהגז סופג את החום מהסביבה כדי לאפשר התרחבות. ההיפך קורה התכווצות. רוב הנוזלים (נוזלים בלתי דחיסים כמו מים לדוגמא) ומוצקים אי אפשר לכווץ.

יש גם תופעה מעניינת במים שבקודה מסוימת אחרי שהם קופאים הם דוקא מתחילים להתרחב במקום להמשיך הלתכווץ. כלומר גוש קרח יתפוס יותר נפח מהמים שמהם הוא נוצר קודם.

כבר קודמיי רמזו על תשובה. ההבדל בין גז, נוזל ומוצק הוא במידת התנועה של המולקולות של החומר הנדון. ברוב המקרים תנועת החלקיקים מתקבלת מחימום (תוספת אנרגיה) הגורמת לחלקיקיים לנוע יותר מהר. במקרים אחרים זה קשור בנפח. אם דוחסים גז לנפח קטן יותר הוא הופך להיות נוזל, ואפילו מוצק (ראה דוגמה של חנקן נוזל = קרח יבש, שבעת התקררו מצטמצם נפחו והוא הופך נוזל). גז שמשתחרר מנפח מצומצם קולט חום (עקרון המקרר החשמלי). אלה קצת דוגמאות שיכולות להמחיש את מה שנאמר לך. בהצלחה בבחינה.

באשר לתשובה שניתנה על נושא המים שהופכים לקרח ודווקא מתרחבים - היא קשורה בכך שבמצב המוצק, המים מסתדרים בגביש התופס נפח רב מאשר במצב הנוזל. זוהי תופעה ייחודית למים-קרח הידועה בשם האנומליה של המים, ולא כדאי שתסתבך זה בבחינה.