• Az anyag három halmazállapota: sok anyag mind gáz-, mind folyadék-, mind szilárd halmazállapotban megtalálható a természetben. Hőmérséklet- illetve nyomásváltozás hatására a halmazállapota megváltozhat.
  
  
• Olvadás, fagyás: az olvadásponton m tömegű, homogén szilárd anyag megolvasztásához szükséges hőmennyiség:
  
  Q=L_o× m,
  
  itt L_o az olvadáshő. Megfagyáskor ugyanekkora hő szabadul fel.
  
  
• Párolgás, lecsapódás: az m tömegű folyadék ugyanakkora hőmérsékletű gőzzé alakításához szükséges hőmennyiség:
  
  Q=L_p× m,
  
  itt L_p a párolgáshő. Lecsapódáskor ugyanekkora hő szabadul fel.
  
  
• Kétállapotú rendszerek: ha folyadékot zárunk egy előzőleg légtelenített edénybe, a folyadék egy része azonnal elpárolog. E hőmérsékleten és nyomáson az anyag gőz és folyadék halmazállapotában is jelen van.
  
  
  
  
• Telített és telítetlen gőz: A gőz telített avagy telítetlen aszerint, hogy az anyag molekuláinak mennyisége az adott hőmérsékleten és térfogaton még növekedhet-e. Állandó hőmérsékleten a telített gőz nyomása jellemző az anyagra A térfogatváltozás csak a kétállapotú rendszerben található halmazállapotok arányát változtatja meg, nyomását nem. A víz és az éter telített gőzének nyomását a hőmérséklet függvényében az alábbi grafikon mutatja:
  
  
  
  
• Forrás / forráspont: A forráspontot akkor érjük el, ha a telített gőz nyomása megegyezik a külső nyomással:
  
  .
  
  Az m tömegű folyadék elforralásához szükséges hőmennyiség a forrásponton:
  
  Q=L_f × m.
  
  Itt L_f a forráshő, amely a forrásponton a párolgáshővel megegyezik: Lp=Lf.
  
  A forrás- (vagy olvadáspontot) befolyásoló tényezők az anyag homogenitása és összetétele valamint a nyomás. A külső nyomás növekedésekor a forráspont mindig emelkedik, az olvadáspont az olvadás közben kitáguló anyagok esetében nő, összehúzódó anyagok esetében csökken. A forráspont nyomásfüggését az alábbi grafikon mutatja:
  
  
  
  
• A kritikus állapot: A fenti grafikonon az N pont a normálállapot, a K pont a kritikus állapot, ahol az anyag közvetlenül megy át folyékony halmazállapotból légneműbe és viszont. A kritikus hőmérséklet és a kritikus nyomás az anyagi minőségre jellemző mennyiségek. A víznél
  
  
• Hármaspont: Ha a kétállapotú rendszer hőmérsékletét csökkentjük, a folyadék egyszer csak eléri a fagyáspontját. Ebben az esetben mindhárom halmazállapot jelen lesz. Víznél ha , ez 0.01°C-on valósul meg.
  
  
• A halmazállapotok:
  
  Szilárd halmazállapotban az anyag csak olvadáspontjánál alacsonyabb hőmérsékleten lehet.
  
  Folyadék halmazállapotban az olvadáspont és a kritikus hőmérséklet között lehet az anyag, mert a forráspont a fentiek szerint e két hőmérséklet érték között változhat.
  
  Légnemű halmazállapotban az anyag minden hőmérsékleten lehet, de a kritikus hőmérséklet felett az anyag csak légnemű lehet. Itt jó közelítéssel alkalmazhatóak az ideális gázokra vonatkozó gáztörvények. Légnemű halmazállapotban az anyag a kritikus hőmérséklet felett gáz-, alatta gőzállapotú.
  
  A fentiek szemléltetését szolgálja az alábbi p-V diagramm, amelyen a különböző hőmérsékletekhez tartozó izotermákat ábrázoltuk. A diagrammon
  
  .
  
  
  
  
  Megfigyelhető a T₁ izoterma vízszintes szakaszán, hogy a folyadék-gőz halmazállapotok egyszerre vannak jelen – a szürkével jelölt tartomány az állapotsíkon.
  
  
• Hőleadás / hőfelvétel: Termikusan zárt rendszerben a melegebb test által leadott hő megegyezik a hidegebb által felvett hőmennyiséggel:
  
  .
  
  
  
  
• Hővezetés, hőáramlás, hősugárzás: a különböző hőmérsékletű testek közötti energiacsere hővezetéssel, hőáramlással vagy hősugárzással mehet végbe.
  
  Hőáramlás során az anyag részecskéinek rendezett áramlása során jut el az energia a magasabb hőmérsékletű helyről az alacsonyabbra. Ez folyadékban és gázban valósul meg.
  
  Hősugárzás során az energiaközlés közvetítő közeg nélkül, elektromágneses hullámok segítségével jön létre. A kisugárzott energia felület-, és időegységenként a test hőmérsékletének negyedik hatványával arányos:
  
  
  
  (Stefan-Boltzmann törvény). Lásd még a 23. és a 26. fejezeteket.
  
  Hővezetés során az energiatovábbítás a részecskék hőmozgásával valósul meg. Anyagáramlás ilyenkor nincs, elsősorban szilárd testekben megy végbe. A d hosszúságú, A keresztmetszetű rúdon a két vége közötti hőmérséklet-különbség hatására t idő alatt átvezetett hőmennyiség
  
  ,
  
  ahol a hővezetési tényező, a rúd két végének hőmérséklete, úgy hogy .
  
  

- feladatok -

- archívum -

- versenyfeladatok -

- 16. heti versenyfeladatok megoldása -

- vissza a tematikához -