Kryštalizácie a tavenie plán zmien v skupenstve látky

Tento článok vysvetľuje, čo kryštalizácia a topenia. V príklade rôznych stavov agregácie vody je vysvetlené, koľko tepla je potrebná pre zmrazovanie a rozmrazovanie a prečo sú tieto hodnoty sú rôzne. To ukazuje rozdiel medzi poly- a monokryštálov, rovnako ako zložitosť výroby druhej.

Sťahovanie do iného skupenstvo

Obyčajný človek si myslí, že o tom vzácne, ale život na úrovni, na ktoré sa teraz existuje, by nebolo možné bez vedy. Čo je to? Zložitá otázka, pretože mnoho procesov prebiehajúcich na rozhraní niekoľkých odborov. Javy, pri ktorých určiť oblasti vedy je ťažké, je kryštalizácia a tavenie. Mohlo by sa zdať, no, čo je ťažké: tam bola voda - stala ľadu, bola kovová guľa - stala kaluž tekutého kovu. Avšak presný mechanizmus prechodu z jedného skupenstva do druhého chýba. Fyzika stúpanie hlbšie do džungle, ale presne predpovedať, v akom okamihu začne topenia a kryštalizácia z tiel dosiaľ neboli získané.

To, čo vieme,

Niečo, čo ľudstvo ešte nevie. Teplota topenia a kryštalizácie pomerne ľahko určená empiricky. Ale všetko nie je tak jednoduché. Každý vie, že voda topí a mrzne pri nula stupňoch Celzia. Ale tiež voda je zvyčajne nie je len teoretický konštrukt, konkrétnu sumu. Nezabudnite, že teplota a proces kryštalizácie nie je okamžitá. Kocky ľadu začína topiť skôr než dosiahne presne nula stupňov, voda v prvej kadičky je pokrytý ľadovými kryštálmi pri teplote, ktorá mierne presahuje značkou na stupnici.

Izolácia a absorpcie tepla pri prechode na iný skupenstvo

Kryštalizácie a topenia pevnej látky sprevádzaný určitými tepelné účinky. V kvapalnom stave molekula (alebo niekedy atómy) sú vzájomne spojené, nie je veľmi tesné. Práve kvôli tomu, že majú schopnosť "tok". Keď sa telo začne strácať teplo, atómy a molekuly začínajú spojiť je v najvýhodnejšom štruktúry. Tak dôjde ku kryštalizácii. Často závisí na vonkajších podmienkach, sa získa z rovnakého oxidu grafitu, diamant, alebo Fullerene. Takže nielen teplota, ale aj vplyv tlaku na ceste bude prebiehať kryštalizácie a topenia. Avšak, s cieľom zničiť kryštalickú štruktúru tuhého spojenia, to znamená o niečo viac energie, a tým aj množstvo tepla, než na ich vytvorenie. To znamená, že materiál bude zmraziť rýchlejšie ako tavenina procesy za rovnakých podmienok. Tento jav sa nazýva latentné teplo, a odráža rozdiel popísané vyššie. Pripomeňme, že latentné teplo nesúvisí s tepla a ako taký odráža množstvo tepla, potrebné pre roztavenie a nastala kryštalizácia.

Zmena hlasitosti pri prepínaní do iného skupenstvo

Ako už bolo spomenuté, počet a kvalitu odkazov v kvapalných a pevných látok sú odlišné. Pre kvapalný stav vyžaduje viac energie, teda atómy rýchlejšie neustále skákať z jedného miesta na druhé a vytvorenie dočasného pripojenia. Vzhľadom k tomu, amplitúda kmitov častíc väčších, a kvapalina má väčší objem. Kým v pevnom tesnom spojení, každý atóm vibruje o pozíciu rovnováhy, že nie je schopný opustiť svoje miesto. Táto štruktúra zaberá menej miesta. Tak, že tavenie a kryštalizácii látok sprevádzaná zmenou objemu.

Tavné vlastnosti a kryštalizačnej vody

Tento spoločný a dôležitý prostriedok na našu planétu, ako je voda nemusí tak mimochodom hrajú veľkú úlohu v živote takmer všetkých živých bytostí. Popísané vyššie, je rozdiel medzi množstvom tepla potrebného pre kryštalizácie a tavenie sa uskutočnilo, rovnako ako pri zmene skupenstva zmene objemu. Niektoré výnimky z oboch pravidlách je voda. Vodík rôznych molekúl, v kvapalnom stave i krátko pripojený, tvorí slabá, ale stále ešte nie je nulová vodíková väzba. To vysvetľuje mimoriadne veľkú tepelnú kapacitu tohto univerzálneho tekutiny. Je potrebné poznamenať, že prietok vody, táto komunikácia neruší. Ale ich úloha v mraze (inými slovami, kryštalizácia) až do konca zostáva nejasný. Avšak, je potrebné pripustiť, že ľad rovnaké hmoty zaberá väčší objem ako kvapalná voda. Tento fakt spôsobuje veľké škody na inžinierske siete a prináša veľa problémov, ktoré slúžia svojim ľuďom.

Nie len raz alebo dvakrát v novinách blysol takéto správy. V zime je kotolňa na odľahlej dedine došlo k nehode. Vzhľadom k tomu, zo snehových búrok, ľadu a ťažký mrazu nemal čas riadiť palivo. Voda privádzaná do vykurovania a vodovodné kohútiky, batérie, dlhšie teplé. Ak nie je čas vypustiť, takže systém aspoň čiastočne prázdne a je lepšie sušiť, začína nadobúdať okolitú teplotu. Viac často ako ne, žiaľ, v súčasnosti existujú silné mrazy. A ľad roztrhnutiu potrubia, takže osoby, ktoré nemajú šancu na pohodlný život v nadchádzajúcich mesiacoch. Potom, samozrejme, odstránenie havárie, statoční núdzových situáciách ministerstvo, prerazili fujavice, aby sa bombardovaní vrtuľníkom niekoľko ton prestížne uhlia a zlé inštalatérske práce v divokej rúrkach zmeny studená hodiny.

Sneh a snehové vločky

Prekliata ľad, často myslieť na chladných kociek v pohári džúsu alebo obrovské rozlohy zmrznuté Antarktíde. Sneh je vnímaná ľuďmi ako zvláštny fenomén, ktorý sa zdá byť nesúvisí s vodou. Ale v skutočnosti je to rovnaké ľad, len zmrazené v určitom poradí, ktorá určuje tvar. Hovorí sa, že dve rovnaké snehové vločky na celom svete neexistuje. Vedec zo Spojených štátov vzal túto záležitosť veľmi vážne a určuje podmienky na získanie týchto krás hex požadovaného tvaru. Jeho laboratórium môže poskytnúť dokonca smršť vločky obrazu platené klientom. Mimochodom, krúpy, sneh a podobne, je veľmi zvedavý výsledkom procesu kryštalizácie - z pár a nie vodu. Rekonverzie pevného telesa naraz v plynnej jednotka sa nazýva sublimácie.

Jednotlivé kryštály a polykryštalické

Každý, kto videl vzory zimné ľadové na skle v autobuse. Sú tvorené, pretože teplota vo vnútri vozidla je vyššia ako nula Celzia. A okrem toho veľa ľudí dýchajúcich spoločne so vzduchom z párov pľúc, zabezpečiť väčšiu vlhkosť. Ale sklo (často jemné Single) je pri izbovej teplote, ktorá je negatívny. Vodná para, dotýka sa veľmi rýchlo stráca teplo a stáča do pevného stavu. Jeden kryštál palice k sebe, každý z nasledujúcich formy sa trochu líši od predchádzajúceho, a rýchlo rastú krásne asymetrické vzory. Toto je príklad polykryštalické. "Poly" - z latinského "veľa". V tomto prípade, niektoré microparts spojené do jednej jednotky. Akýkoľvek kovový výrobok - príliš často polykryštalické. A tu je ideálna forma prírodného kremeňa hranola - je jediný kryštál. Vo svojej štruktúre, nikto tu nedostatky a medzery, kým v polykryštalických objemoch smermi kusy sú usporiadané náhodne a nesúhlasí so sebou.

Smartphone a ďalekohľady

Ale v moderných technológií často vyžaduje úplne čistých monokryštálov. Napríklad, prakticky ľubovoľný telefón obsahuje vo svojej hĺbky kremíka pamäťového prvku. No atóm vo všetkých tohto objemu by nemali byť presunuté z ideálnej polohe. Každý, kto má na jeho miesto. V opačnom prípade, namiesto fotografií dostanete výstupný zvuky, a zo všetkého najviac, škaredé.

Ďalekohľady, prístroje pre nočné videnie tiež nutné dostatočné hromadné monokryštálov, ktoré prevádzajú infračervené žiarenie na viditeľné svetlo. Spôsoby ich rastúcemu počtu, ale každý si vyžaduje zvýšenú opatrnosť a presné výpočty. Ako získať monokryštálov, vedci pochopili z fázových diagramov, tj pri pohľade na graf tavenie a kryštalizácia produktu. Vytvoriť obraz je ťažké, preto vedci materiálov ocenia najmä vedcov, ktorí sa rozhodli zistiť všetky podrobnosti o pláne.