A kiindulási pontom a víz! Víz borítja földünket 70%-ban. Milyen halmazállapotú a víz?

Erre mindenki rávágná, hogy folyadék, noha alapértelmezésben ez a válasz nem helyes.

A víz halmazállapota, illetve minden anyag állapota attól függ, hogy milyen az anyag, esetünkben a víz: hőmérséklete, nyomása és viszonya a közvetlen érintkezőszomszédos anyaggal:

Tehát a víz halmazállapota változó! Ez a helyes válasz!

A mértékegységeink is különböző kiosztásban mérik, de mi maradunk a mindenki számára ismert Celsius mértékegységnél, mely pontosan a vízre tervezett mértékegység.

0 Celsius fok alatt a víz szilárd, azaz megfagyott. „ne felejtsük el a vas is szilárd, de mégsem “megfagyott”
Ez abból adódik, hogy az emberek bizonyos dolgokat másik dologhoz viszonyítva mérnek.

Ez az emberek esetében a víz hőmérséklete.
A vasra is azt mondjuk, hogy fagyott, ha pl. -15 fok van, noha a vas olvadáspontja rendkívül magas hőmérsékleten van.
A vasnak esetünkben teljesen mindegy hogy -30 vagy +120 Celsius fokos a hőmérséklete mindkét esetben az anyag ugyanolyan szilárd, legfeljebb égési vagy fagyási sérülést okozna.

Ez azért van mert a vasnak nagyon magas az olvadáspontja!

A víz 100 Celsius fokon gőzzé válik! És itt válik érdekessé a dolog, ugyanis az autóinkban a víz néha 100 Celsius fok fölött van (főleg nyáron) és „mégsem forr fel

Ez mitől lehetséges?

A magyarázat egyszerű: Az anyagok forrás és szilárdulás pontja légköri vagy egyéb külsőnyomásra megváltozik, azaz eltolódik.

Nyomás alatt a víz forráspontja is megemelkedik. Nyomásesés esetén, pl. vákuumban a víz pedig már szobahőmérsékleten is fel tud forrni, ezt a hatást alkalmazzuk a hőszivattyús gázrendszer víztartalmának eltávolításra, mivel a vákuumban a víz felforr, elpárolog!

Ezért lehet például kuktában főzni kevesebb energia ráfordítással, mert az edény belső terében a nyomás jelentősen emelkedik, a víz pedig így nem válik gőzzé, viszont az anyag (étel magasabb hőmérsékleten hamarább megfő)!

Kevesebb energia szükséges a főzés befejezéséhez.

A hőszivattyú alapja az a hűtőgáz vagy hűtőfolyadék, mely segítségével kitermelhetjük az energiát alacsony hőmérsékletűenergiaforrásból, mint például a talaj vagy kút vize, a külső levegő, szennyvíz hulladék hője, stb..
Ez azért lehetséges, mert olvadás utáni forráspontjuk jóval alacsonyabb a környezetünk állandó hőmérsékleténél!

Egyszerűen fogalmazva: Ezek a gázok a téli hidegben is gáz állapotban vannak!

Így ezek az anyagok összenyomhatóak, melyek munkavégzés közben hőt termelnek, illetve a környezetben lévő hőcserélőbe visszakerülve újra gázzá tudnak alakulni, így hőt tudnak felvenni környezetüktől, és képesek leadni egy másik helyen azt.

Ha a folyadékot vagy gázt összenyomjuk, akkor atommagjaik közelebb kerülnek egymáshoz, mely hőemelkedésével jár, a folyamat fordítva is igaz, ha távolabb kerülnek, akkor hőt vonnak el környezetüktől.

Ez a működéshez szükséges anyag tulajdonsága, ettől fog energiát szállítani részünkre a természet.

Egy hőszivattyú a gépészeti eszközével így nyer lakóházunk fűtéséhez energiát.

Azzal hogy összepréseljük a hűtőgázt, felforrósodik.

Ha ezt a hőt elvesszük , azaz elvonjuk az épületben akkor a gáz halmazállapota is megváltozik.

Azért válik folyadékká, mert a nagyobb nyomáson megnövekedik a forráspontja, ráadásul elvesszük a termelt hőt, esetünkben a fűtőtesteken keresztül, így hidegebbé válik, ezért a hűtés miatt és a nyomásemelkedés miatt Folyadékká válik a hűtőgáz. (Magasabb nyomáson, illetve alacsonyabb hőmérsékleten) Ezt a víznél kifejtettem.