Passaggi di stato o cambiamenti di stato in Fisica

Sono sei i passaggi di stato (o cambiamenti di stato) che possono verificarsi nella materia:

  • il passaggio dallo stato liquido a quello solido → solidificazione
  • il passaggio dallo stato solido a quello liquido → fusione
  • passaggio dallo stato liquido a quello aeriforme → vaporizzazione
  • passaggio dallo stato aeriforme a quello liquido → condensazione
  • il passaggio dallo stato solido a quello aeriforme → sublimazione
  • il passaggio dallo stato aeriforme a quello solido → brinamento

 

Solidificazione

Si chiama solidificazione il passaggio dallo stato liquido allo stato solido.

È quanto accade se versiamo dell’acqua nella vaschetta del ghiaccio e la mettiamo nel freezer.

Perché accade?

Perché il progressivo raffreddamento annulla quasi completamente l’agitazione termica delle molecole dell’acqua e rende elevatissime le forze di coesione, permettendo all’acqua di passare dallo stato liquido allo stato solido.

 

Fusione

Si chiama fusione il passaggio dallo stato solido allo stato liquido.

È ciò che accade se prendiamo un pezzo di burro e lo mettiamo in padella sul fuoco.

Perché accade?

Perché il progressivo riscaldamento fa aumentare l’agitazione termica e indebolisce le forze di coesione delle molecole, permettendo al burro di passare dallo stato solido allo stato liquido.

 

Vaporizzazione

Si chiama vaporizzazione il passaggio dallo stato liquido allo stato aeriforme.

Il passaggio dallo stato liquido allo stato aeriforme (vaporizzazione) può avvenire:

  • in modo lento e in questo caso si parla di evaporazione. Ad esempio: i panni bagnati messi ad asciugare al Sole, dopo un po’ saranno asciutti. Questo accade perché il calore del Sole causa un lento aumento dell’agitazione termica delle molecole d’acqua che si trovano in superficie e fa sì che esse si liberino nell’aria sotto forma di vapore.

 

  • in modo tumultuoso e in questo caso si parla di ebollizione. Questo accade quando in maniera tumultuosa esce vapore acqueo dalla pentola che bolle. Nell’acqua che bolle infatti il riscaldamento interessa in modo tumultuoso tutte le molecole che, spostandosi in superficie, si liberano sempre sotto forma di vapore nell’aria.

 

Condensazione

Si chiama condensazione il passaggio dallo stato aeriforme allo stato liquido. Ad esempio, il vapore sprigionato dall’acqua che bolle in pentola, a contatto con il coperchio della pentola, si trasforma in goccioline d’acqua sul coperchio.

Perché accade? Perché il contatto del vapore acqueo con una superficie più fredda rallenta l’agitazione termica delle molecole e ne aumenta la forza di coesione. Ciò fa sì che queste molecole si riuniscano legandosi tra loro a formare le gocce d’acqua, ovvero a passare dallo stato aeriforme allo stato liquido.

 

Sublimazione

Si chiama sublimazione il passaggio dallo stato solido direttamente allo stato aeriforme (senza cioè passare attraverso lo stato liquido). Tale trasformazione avviene con acquisto di calore dall’ambiente esterno.

Ad esempio: è oggetto di sublimazione la naftalina, presente come tarmicida, in palline, in molti dei nostri armadi e cassetti. Le palline di naftalina messe in un cassetto diventano sempre più piccole fino a sparire; l’odore che si sente avvicinandosi prova che nell’aria c’è il “vapore” che si sprigiona.

 

Brinamento

Si chiama brinamento il passaggio dallo stato aeriforme direttamente allo stato solido (senza cioè passare attraverso lo stato liquido). Tale trasformazione avviene con cessione di calore.

Ad esempio: il vapore acqueo presente nell’aria, a causa del freddo della notte, si trasforma in brina, passando dallo stato aeriforme direttamente allo stato liquido.

 

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