Плавиться
Расплава представляет собой фазовый переход из твердого материала или твердого вещества смеси в жидком агрегатном состоянии , в основном за счет подвода тепла и / или снижения давления. Если чистое вещество плавится при постоянном давлении , четко определяется имеющаяся температура плавления . Температура и давление плавления вместе называются точкой плавления . Во время перехода температура остается постоянной, и все подводимое тепло инвестируется (в виде энтальпии плавления ) в изменение физического состояния. Например, смесь воды и льда имеет температуру 0 ° C при нормальном давлении.
Противоположность плавлению - затвердевание .
Вещества с температурой плавления (при нормальном давлении) ниже обычной комнатной температуры иногда называют «оттаиванием»; тогда его противоположностью является «замораживание».
Смеси веществ
В случае смесей веществ процесс плавления более сложен, поскольку состав твердой и жидкой фаз добавляется в качестве дополнительной степени свободы . Процесс плавления происходит уже не при постоянной температуре, а в температурном интервале, диапазоне плавления. Эвтектическая смесь , которая ведет себя как чистое вещество, является исключением . Поведение смеси в процессе плавления можно представить диаграммой плавления . Жидкая фаза вещества или смеси веществ называется расплавом .
Мезофазы
В случае некоторых веществ переход из твердого состояния в жидкое происходит через промежуточные фазы, так называемые мезофазы . Жидкие кристаллы образуют смектическую и нематическую фазы между твердым и жидким состоянием . Сначала дальний порядок в кристалле прекращается, в результате чего ближнего порядка остается. В противном случае ближний порядок сначала разрешается в пластиковых кристаллах , при этом дальний порядок сохраняется. В качестве примера можно упомянуть адамантан , где высокосимметричные («сферические») молекулы в пластическом состоянии имеют соответствующие степени свободы вращения, но при этом сохраняется пространство в кристаллической решетке.
Плавление за счет увеличения давления
Как правило, жидкость вещества имеет более низкую плотность, чем его твердое состояние. В случае таких веществ снижение давления способствует плавлению. В случае веществ, жидкое состояние которых имеет / может иметь более высокую плотность, чем их твердое состояние, вещество может быть сжижено путем увеличения давления; Самый известный пример - вода, которая имеет самую высокую плотность жидкости при температуре около 4 ° C и расширяется при замерзании.
Переохлажденный расплав
Под переохлажденным расплавом понимается жидкость, температура которой ниже его температуры плавления и, следовательно, в агрегатном состоянии, не соответствующем его состоянию равновесия . Этот эффект также называют просто переохлаждением и используется в некоторых системах аккумулирования скрытой теплоты .
Переохлажденные расплавы могут переходить в аморфное состояние при температуре стеклования . Это поведение, в частности, определяет свойства органических полимеров .
Смотри тоже
Индивидуальные доказательства
- ↑ Г. Дж. Кабо, А. В. Блохин, М. Б. Чарапенников, А. Г. Кабо, В. М. Севрук: Термодинамические свойства адамантана и энергетические состояния молекул в пластичных кристаллах для некоторых каркасных углеводородов. В: Thermochimica Acta . Том 345, № 2, 2000, стр 125-133,.. DOI : 10.1016 / S0040-6031 (99) 00393-7 .
- ^ Франк Х. Гербштейн: Некоторые приложения термодинамики в кристаллохимии. В: Журнал молекулярной структуры. . Т. 374, № 1/3, январь 1996 года, ISSN 0022-2860 , С. 111-128,. DOI : 10.1016 / 0022-2860 (95) 08996-9 .
