2/2/15

1

Chp  3.3  -­‐  Phase  Changes  

Pg.  84-­‐91  

Characteris6cs  of  Phase  Changes  •  When  at  least  two  states  of  a  substance  are  present,  each  state  is  described  as  a  phase  

•  Phase  change-­‐  a  reversible  physical  change  that  occurs  when  a  substance  changes  from  one  state  of  maCer  to  another  

•  Mel6ng,  freezing,  vaporiza6on,  condensa6on,  sublima6on,  and  deposi6on  are  six  common  phase  changes.  

Temperature  and  Phase  Changes  •  The  temperature  of  a  substance  does  not  change  during  a  phase  change  it  remains  the  same  un6l  the  phase  change  is  complete  – The  temperature  at  which  a  substance  freezes  (freezing  point)  is  iden6cal  to  the  temperature  at  which  it  melts  (mel6ng  point)  

Energy  and  Phase  Changes  •  During  a  phase  change  energy  is  transferred  between  a  substance  and  its  surroundings  

•  Energy  is  either  absorbed  or  released  during  a  phase  change  

•  Temperature  and  kine6c  energy  are  directly  related  – As  temperature  increases  the  kine6c  energy  of  the  par6cles  increase  

Energy  and  Phase  Changes  

•  The  amount  of  energy  absorbed  depends  on  the  substance  – One  gram  of  water  absorbs  334  Joules  of  energy  as  it  melts  =  its  heat  of  fusion  

•  The  heat  of  fusion  or  heat  of  “mel6ng”  – Varies  from  substance  to  substance  

Phase Changes that REQUIRE Energy (Endothermic)

1. Melting 2. Vaporization 3. Sublimation

2/2/15

2

Mel6ng  •  The  arrangement  of  molecules  in  water  becomes  less  orderly  as  water  melts  and  more  orderly  as  water  freezes  

•  Phase  change  in  which  a  substance  changes  from  a  solid  to  a  liquid  

•  Mel6ng  –  Heat  flows  from  air  to  ice  –  Ice  gains  energy  and  molecules  vibrate  un6l  they  gain  enough  energy  to  overcome  the  aCrac6ons  and  move  away  

– When  all  can  move  mel6ng  is  complete  

Vaporiza6on  •  Vaporiza6on  -­‐  the  phase  change  in  which  a  substance  changes  from  a  liquid  to  a  gas  

•  Vaporiza6on  is  an  endothermic  process  – A  substance  must  absorb  energy  in  order  to  change  from  a  liquid  to  a  gas  

Vaporiza6on    •  Evapora6on  

–   takes  place  at  the  surface  of  a  liquid    

–  The  process  that  changes  a  substance  from  a  liquid  to  a  gas  at  temperatures  below  the  substance’s  boiling  point  

•  Water  evaporates  and  vapor  collects  above  the  liquid  in  a  closed  container  –  Vapor  Pressure  -­‐  caused  by  collisions  of  the  vapor  and  the  walls  of  the  container  

–  increases  as  the  temperature  increases  

Boiling  •  Is  when  the  vapor  pressure  and  atmospheric  pressure  become  equal  the  water  boils.  Occurs  throughout  the  liquid  

•  Heat  a  pot  of  water,  As  temperature  increases  water  molecules  move  faster  and  faster  – When  it  reaches  100  degrees  Celsius  some  molecules  below  the  surface  overcome  the  aCrac6on  forces  and  form  bubbles  of  water  vapor  

– When  the  bubbles  reach  the  surface  they  pop  and  release  water  vapor  into  the  air  

Sublima6on    

A phase change in which a substance changes from a solid to a gas or vapor

•  Endothermic •  Example is dry ice

Goes from solid carbon dioxide to a gas The gas causes water vapor to condense and that’s how it forms clouds or fog

Phase Changes that RELEASE Energy

(Exothermic)

1. Freezing 2. Condensation 3. Deposition

2/2/15

3

Freezing  •  Freezing  –  change  from  a  liquid  to  a  solid  –  Energy  flows  from  the  water  to  the  air  in  a  freezer  and  the  water  cools  down  

–  As  kine6c  energy  of  molecules  decrease,  the  move  more  slowly  

–  ACrac6ons  between  molecule  take  effect  

– When  all  molecules  have  been  drawn  into  orderly  arrangement  freezing  is  complete  

Condensa6on  •  Condensa6on  -­‐  the  phase  change  in  which  a  substance  changes  from  a  gas  or  vapor  to  a  liquid  

•  An  exothermic  process  •  Responsible  for  the  morning  dew  on  grass  and  the  “cloudy”  mirror  a_er  you  take  a  shower.  

Deposi6on  

•  Deposi6on  -­‐  phase  change  in  which  a  gas  or  vapor  changes  directly  into  a  solid  without  first  becoming  a  liquid  – Exothermic  – Opposite  of  sublima6on  – Causes  frost  on  cold  window  glass  

The  End