Kristaliĝado kaj degela horaro de ŝanĝoj en la aldonita stato de la substanco

Ĉi tiu artikolo klarigas kio la kristaliĝo kaj degelo. En la ekzemplo de malsamaj statoj de agregación de akvo estas klarigita, kiom varmon necesas por congelación kaj degela kaj kial ĉi tiuj valoroj estas malsamaj. Ĝi montras la diferencon inter la poly- kaj sola kristaloj, kaj ankaŭ la kompleksecon de la fabrikado de la lasta.

Movanta al alia entuta stato

Ordinara persono pensas pri tiu malofta sed la vivo sur la nivelo ĉe kiu ĝi ekzistas nun, estus neebla sen la scienco. Kio estas? Malfacila demando, ĉar multaj el la procezoj okazantaj en la interfaco de pluraj disciplinoj. Fenomenoj por kiuj marki la areo de scienco estas malfacila, estas la kristaliĝo kaj degelo. Ŝajnas, nu, kio estas malfacila; estis akvo - fariĝis glacio, estis metala pilko - fariĝis lageto de likva metalo. Tamen, la preciza mekanismoj de transiro de unu stato de agregación al alia mankanta. Fiziko grimpi pli profunden en la ĝangalon, sed antaŭdiri ĝuste en kio punkto komencos fandado kaj kristaliĝo de la korpoj ankoraŭ ne akiris.

Kion ni scias

Iu kiu la homaro ankoraŭ scias. La punkto de fandado kaj kristaliĝo sufiĉe facile determinita empirie. Sed ne ĉiu estas tiel simpla. Ĉiu scias, ke la akvo degelas kaj frostiĝas ĉe nul gradoj Celsius. Tamen, akvo estas kutime ne nur teoria konstruo, specifa kvanto. Ne forgesu ke la fandado kaj kristaliĝo procezo ne instantánea. Glacio kubo komencas degeli frue ol ĝuste atingas nul gradojn, la akvo en la unua Beaker estas kovrita de glacio kristaloj al temperaturo kiu iomete superas la markon sur la skalo.

Izolado kaj absorción de varmego dum la transiro al malsama stato de agregación

Kristaliĝado kaj degela solidoj akompanita per certa termikaj efikoj. En la likva stato la molekulo (aŭ kelkfoje atomoj) estas interkonektitaj ne estas tre strikta. Ĝuste pro tio, ili havas la kapablon "fluo". Kiam la korpo komencas perdi varmo, atomoj kaj molekuloj komencas unuigi ilin en la plej oportuna strukturo. Tiel, kristaliĝo okazas. Ofte dependas de la eksteraj kondiĉoj, estas akirita de la sama karbona grafito, diamanto, aŭ fulereno. Do ne nur temperaturon sed ankaŭ la premo influo survoje procedos kristaliĝo kaj degelo. Tamen, por pereigi la kristalstrukturo de la rigida ligo, ĝi prenas iom pli da energio, kaj de ĉi tie la kvanto de varmego ol tiu por krei ilin. Tiel, la materialo frostiĝas pli rapide ol fandi procezoj sub la samaj kondiĉoj. Tiu fenomeno estas nomita latenta varmo, reflektas la diferencon priskribita supre. Memoru ke la latenta varmego ne rilatigas kun la varmego kaj kiel tia reflektas la kvanton de varmego postulata fandiĝi kaj kristaliĝo okazis.

Ŝanĝi en volumo kiam ŝanĝas al alia entuta stato

Kiel dirite, la nombro kaj kvalito de ligoj en la likva kaj solida ŝtatoj estas malsamaj. Por likva stato postulas pli da energio do atomoj movi pli rapide konstante salti de unu loko al alia kaj kreante provizoran konekton. Ekde la amplekso de la osciladoj de la partikloj pli granda, kaj la likvaĵo havas plej grandan volumon. Dum kiu en solida firme ligo, ĉiu atomo vibras ĉirkaŭ unu pozicion de ekvilibro, li estas nekapabla forlasi sian pozicion. Tiu strukturo prenas malpli spacon. Tiel ke la fandado kaj kristaliĝo de substancoj akompanita per ŝanĝo en volumeno.

Propraĵoj Melting kaj kristaliĝo akvo

Tiu komuna kaj grava likva por nia planedo, kiel akvo ne hazarde ludas grandan rolon en la vivoj de preskaŭ ĉiuj vivantaj estaĵoj. Priskribita supre estas la diferenco inter la kvanto de varmego postulata por kristaliĝo kaj fandado okazis, kaj ankaŭ la ŝanĝon en volumo al la ŝanĝi la stato de agregación. Kelkaj esceptoj al ambaŭ reguloj estas akvo. Hidrogeno malsamaj molekuloj en likva stato eĉ mallonge konektita, formante malforta, sed ankoraŭ ne nulo hidrogeno ligo. Tio klarigas la ekstreme granda specifa varmego de tiu universa fluidaĵo. Ni notu, ke la akvofluo, tiuj komunikadoj ne malhelpas. Sed ilia rolo dum congelación (alivorte, kristaliĝo) ĝis la fino restas neklara. Tamen, oni devus konfesi, ke la glacio de la sama maso okupas pli volumeno ol likva akvo. Tiu fakto estas kaŭzante multajn damaĝojn al utileco retoj kaj liveras multajn problemojn servado ilia popolo.

Ne nur unu-dufoje en la novaĵoj ekbrilis tiajn mesaĝojn. Vintre, la kaldrono ĉambro de malproksima vilaĝo ekzistis akcidento. Pro snowstorms, glacio kaj peza frosto ne havis tempon veturi karburaĵo. Akvo provizas al la hejtado kaj frapetoj, kuirilaro, pli longa varma. Se ĝi ne estas tempo por drenar, lasante la sistemo almenaŭ parte malplenaj, kaj tio estas pli bona por sekigi, ĝi komencas akiri ĉirkaŭa temperaturo. Pli ofte ol ne, bedaŭrinde, en ĉi tiu epoko estas pezaj frostoj. Kaj la glacio? Iri pipoj, lasante homoj kun neniu ŝanco por komforta vivo en la proksimaj monatoj. Tiam, kompreneble, elimini la akcidento, brava Kriz Situacioj Ministerio, penetrante tra la blizzard akiri bombardita de helikoptero kelkaj tunoj de la avidita karbo kaj malriĉaj fontanería en la feroca malvarma horloĝo ŝanĝo tubojn.

Neĝo kaj neĝeroj

Imagante la glacio, ni ofte pensas pri la malvarma kuboj en glaso de suko aŭ la senlimaj vastejoj de la glaciiĝinta Antarkto. Neĝo estas perceptita de la homo kiel speciala fenomeno, kiu ŝajnas esti senrilata al la akvo. Sed fakte ĝi estas la sama glacio, nur frostigita en certa ordo, kiu determinas la formon. Oni diras ke du identajn neĝeroj en la tuta mondo ne ekzistas. Sciencisto el Usono prenis la aferon serioze kaj determinis la kondiĉoj por akiri ĉi tiujn belaĵojn deksesumajn deziratan formon. Lia laboratorio povas provizi eĉ blizzard de neĝeroj bildo pagitaj de la kliento. Por iu, hajlo, neĝo kaj similaj, estas tre scivola rezulto de la cristalización procezo - de la vaporo sed ne akvo. Rekonvertado de la solida korpo samtempe en gasa unuo nomiĝas sublimado.

Sola kristaloj kaj polikristalaj

Ĉiuj vidis la vintro glacio ŝablonoj sur vitro en la buso. Estas formitaj pro la temperaturo ene de la veturilo estas super nulo gradoj. Kaj krome, multajn homojn spirante kune kun la aero de la pulmoj paroj, provizi plej granda humido. Sed la glaso (ofte subtila Sola) estas je media temperaturo, tio estas negativa. Akvovaporo, tuŝante ĝin tre rapide perdas varmon kaj iĝas solida stato. Unu kristalo bastonojn al alia, ĉiu de la sekva formo estas iomete malsama de la antaŭa, kaj rapide kreskas belaj nesimetria ŝablonoj. Tiu estas ekzemplo de polikristalaj. "Poli" - de la latina "multe". En ĉi tiu kazo, kelkaj el microparts kombinita en ununura unuo. Ajna metalaj produktoj - tro ofte polikristalaj. Kaj ĉi tie estas la perfekta formo de natura kvarco prismo - estas ununura kristalo. En lia strukturo, neniu trovos difektoj kaj mankoj, dum en polikristalaj volumoj direktoj pecoj estas aranĝitaj hazarde kaj ne konsentis kun la alia.

Smartphone kaj binoklo

Sed en moderna teknologio ofte postulas tute pura sola kristaloj. Ekzemple, preskaŭ ajna smartphone enhavas en ĝia profundeco silicio memoro elemento. Neniu atomon en ĉio ĉi volumo ne falu el la ideala loko. Ĉiu preni ĝian lokon. Alie, anstataŭ fotojn vi ricevos la produktadon sonoj, kaj, antaŭ ĉio, aĉa.

Manumbutonoj, nokta vizio aparatoj ankaŭ bezonas sufiĉan dika sola kristaloj kiuj konverti transruĝa radiado en videbla lumo. Metodojn por ilia kreskanta nombro, sed ĉiu postulas speciale zorgema kaj preciza kalkuloj. Kiel akiris ununuran kristaloj, sciencistoj kompreni el fazo diagramoj, tio estas: rigardi grafo de fandado kaj kristaliĝo de la produkto. Krei bildo malfacila do materialoj sciencistoj estas speciale estimita de sciencistoj, kiuj decidis eltrovi ĉiujn detalojn de la horaro.