Мобильная версия пока недоступна

Основной причиной, ведущей к фазовым переходам, обычно является изменение температуры. Нагревание тел как правило приводит их в более беспорядочные состояния: первой при нагревании теряется форма (тело из твёрдого становится жидким), а затем — и объём. Мы обязательно обсудим причины этого в одном из следующих уроков, а сейчас очень важно почувствовать общую закономерность: чем выше температура, тем меньше "определённости" остаётся в состоянии вещества.

На примере воды всё это знакомо нам с детства: если занести лёд в тёплое помещение — он растает, а если нагревать воду и дальше — она начнёт кипеть — будет образовываться пар, то есть газообразная вода. Сильным нагревом можно добиться плавления металлов, стёкол, соли, даже камней других привычно твёрдых материалов. Сильным охлаждением можно получить жидкий азот или кислород (газы, из которых главным образом состоит воздух), твёрдый спирт или углекислый газ, и многие другие вещества. Твёрдый азот или кислород получить тоже можно, но это требует уж совсем чудовищно низких температур.

Ещё один способ осуществлять фазовые переходы — изменение давления. Подробно мы поговорим о давлении позже, но название этой величины уже передаёт основную идею. Если очень сильно сжать, например, лёд — его можно заставить плавиться при температуре ниже \(0\unit{\degree {\text{C}}}\), при которой лёд превращается в воду в обычных условиях. Пример с плавлением льда требует весьма больших усилий, а вот парообразование и конденсация гораздо более чувствительны к давлению. Стоит всего лишь герметично закрыть кастрюлю — и вода в ней сможет нагреться гораздо сильнее, чем в обычном сосуде прежде, чем закипит. Это результат роста давления. Такие герметичные кастрюли продаются и называются "скороварками", потому что увеличение температуры кипящей воды ускоряет приготовление любой варящейся в ней пищи. Это, кстати, тоже очень важное для будущего наблюдение.

Кипящая в кастрюле вода, тающий весной снег, сталь, плавящаяся в гигантских печах — это явные и очевидные примеры фазовых переходов. Менее очевидные фазовые переходы тоже окружают нас постоянно. Представьте себе недавно распиленную сосновую доску. Она сильно пахнет смолой. Как мы уже говорили, всё, что вы можете унюхать — это газы. Жидкие и твёрдые тела обычно просто не попадают вам в нос. Значит, смола постепенно испаряется; даже если это незаметно глазу — нос не проведёшь. Если теперь доску нагреть, например, горячим паром — запах резко усилится. Значит, и в этом случае переход из жидкого состояния в газообразное, пускай невидимый глазу, стал интенсивнее с ростом температуры. Наверняка вы замечали это и раньше: всё горячее пахнет сильнее, чем холодное.