Hogyan megy át egy anyag folyékony halmazállapotból szilárd halmazállapotba

Hogyan megy át egy anyag folyékony halmazállapotból szilárd halmazállapotba
Hogyan megy át egy anyag folyékony halmazállapotból szilárd halmazállapotba
Anonim

Az anyag halmazállapotának bármilyen változása a hőmérséklet és a nyomás metamorfózisaihoz kapcsolódik. Egy anyag a következő aggregációs állapotokban ábrázolható: szilárd, folyékony, gáznemű.

Ne feledje, hogy az átmenet előrehaladtával nem figyelhető meg változás az anyag összetételében. Egy anyag folyékonyból szilárd halmazállapotba való átmenete csak az intermolekuláris kölcsönhatás erőinek megváltozásával, a molekulák elrendeződésével jár együtt. Az egyik állapotból a másikba való átalakulást fázisátalakulásnak nevezzük.

egy anyag folyékony halmazállapotból szilárd állapotba való átmenete
egy anyag folyékony halmazállapotból szilárd állapotba való átmenete

Olvadás

Ebben a folyamatban a szilárd anyag folyadékká alakul. Ennek megvalósításához megemelt hőmérsékletre van szükség.

Például megfigyelhető az anyag ilyen állapota a természetben. A fizika könnyen megmagyarázza a hópelyhek olvadásának folyamatát a tavaszi sugarak hatására. A hó részét képező kis jégkristályok, miután a levegőt nullára melegítik, elkezdenek összeomlani. Az olvadás fokozatosan történik. Először is, a jég elnyeli a hőenergiát. A hőmérséklet változásával a jég teljesen folyékony vízzé alakul.

Ezt a részecskék sebességének, hőenergiájának jelentős növekedése, növekedése kíséribelső energia.

Az olvadáspontnak nevezett index elérése után a szilárd anyag szerkezete megszakad. A molekuláknak nagyobb a szabadságuk, „ugrálnak”, különböző pozíciókat foglalnak el. Az olvadt anyag több energiával rendelkezik, mint a szilárd halmazállapotú.

kristályosodási folyamat
kristályosodási folyamat

Kikeményedési hőmérséklet

Egy anyag folyékony halmazállapotból szilárd halmazállapotba való átmenete egy bizonyos hőmérsékleti értéken megy végbe. Ha a hőt eltávolítják a testből, akkor megfagy (kristályosodik).

A kikeményedési hőmérsékletet az egyik legfontosabb jellemzőnek tekintik.

az anyag halmazállapotának változása
az anyag halmazállapotának változása

Kristályosítás

Az anyag folyékony halmazállapotból szilárd állapotba való átmenetét kristályosodásnak nevezzük. Amikor a hő átadása a folyadék felé leáll, a hőmérséklet egy bizonyos értékre csökken. Az anyag fázisátalakulását folyadékból szilárd állapotba a fizikában kristályosodásnak nevezik. Ha olyan anyagot veszünk figyelembe, amely nem tartalmaz szennyeződéseket, az olvadáspont a kristályosodási indexnek felel meg.

Mindkét folyamat fokozatosan megy végbe. A kristályosodási folyamat a folyadékban lévő molekulák átlagos kinetikus energiájának csökkenésével jár. Növekednek a szilárd anyagokban rejlő vonzási erők, amelyek miatt a részecskéket szigorú sorrendben tartják. Miután a részecskék rendezett elrendezést kapnak, kristály képződik.

Az aggregáció állapota egy anyag fizikai formája, egy bizonyos formábannyomás és hőmérséklet tartományban. Kvantitatív tulajdonságok jellemzik, amelyek kiválasztott időközönként változnak:

  • egy anyag alak- és térfogatváltoztatási képessége;
  • hosszú vagy rövid távú sorrend hiánya (jelenléte).

A kristályosodási folyamat entrópiával, szabadenergiával, sűrűséggel és egyéb fizikai mennyiségekkel van összefüggésben.

A folyadékok, szilárd anyagok és gáznemű formák mellett egy másik aggregációs állapot is felszabadul – a plazma. Állandó nyomáson a hőmérséklet emelkedése esetén gázok juthatnak be.

A halmazállapotok közötti határok nem mindig szigorúak. A fizika megerősítette, hogy léteznek olyan amorf testek, amelyek kis folyékonyság mellett képesek fenntartani a folyadék szerkezetét. A folyadékkristályok képesek polarizálni a rajtuk áthaladó elektromágneses sugárzást.

halmazállapotfizika
halmazállapotfizika

Következtetés

A fizika különböző állapotainak leírására a termodinamikai fázis definícióját használjuk. A kritikus jelenségek olyan állapotok, amelyek leírják az egyik fázis átalakulását a másikba. A szilárd testeket az jellemzi, hogy átlagos helyzetüket hosszú ideig megőrzik. Az egyensúlyi helyzet körül enyhe (minimális amplitúdójú) oszcillációt okoznak. A kristályoknak van egy bizonyos alakja, amely megváltozik, amikor folyékony állapotba kerül. A forrásponti (olvadási) hőmérsékletekre vonatkozó információk lehetővé teszik a fizikusok számára, hogy az egyik aggregációs állapotból a másikba való átmenetet alkalmazzák.gyakorlati célokra.

Ajánlott: