Kristalizacija i topljenje raspored promjene agregatnog stanja tvari

Ovaj članak objašnjava što kristalizaciju i topljenje. U primjeru različita agregatna stanja vode je objašnjeno, koliko topline je potrebno za smrzavanje i odmrzavanje i zašto ove vrijednosti su različite. Pokazuje razliku između poli- i monokristala, kao i složenost proizvodnje potonjeg.

Premještanje na drugo agregatno stanje

Obična osoba misli o tome rijetko, ali život na razini na kojoj postoji sada, ne bi bio moguć bez znanosti. Što je to? Teško pitanje, jer mnogi od procesa koji se događaju na sučelju nekoliko disciplina. Pojave za koje točno odrediti područje znanosti je teško, je kristalizacija i topljenje. Čini se, dobro, što je teško: nije bilo vode - postao je led, bio je metalna kugla - postao je bazen tekućeg metala. Međutim, točan mehanizam prijelaza iz jednog stanja agregacije u drugu nedostaje. Fizika popeti dublje u džunglu, ali točno predvidjeti na kojoj točki će početi još nisu dobiveni taljenja i kristalizacije tijela.

Ono što znamo

Nešto što čovječanstvo još uvijek ne zna. Talište i kristalizacijom relativno lako odrediti empirijski. No, nije sve tako jednostavno. Svatko zna da je voda topi i zamrzava na nula stupnjeva Celzija. Međutim, voda je obično nije samo teoretski konstrukt, određeni iznos. Ne zaboravite da je proces topljenja i kristalizacija nije trenutna. Kocka leda topi ranije nego upravo doseže nula stupnjeva, voda u prvoj posudi je prekrivena ledenih kristala na temperaturi koja lagano prelazi oznaku na ljestvici.

Izolacija i apsorpcija topline tijekom prijelaza u različitom stanju nakupine

Kristalizacije i taljenja tvari u pratnji određenih toplinskih učinaka. U tekućem stanju molekula (ili ponekad C) su međusobno nije vrlo uske. Upravo zbog toga, oni imaju sposobnost da „tok”. Kada se tijelo počinje gubiti toplinu, atomi i molekule počinju da ih ujedini u najviše odgovara strukturi. Tako, dolazi do kristalizacije. Često ovisi o vanjskim uvjetima, dobiva se iz istog ugljičnog grafita, dijamant ili fulerena. Dakle, ne samo temperatura, ali i utjecaj pritiska na putu će se nastaviti do kristalizacije i taljenja. Međutim, kako bi uništili kristalnu strukturu krute veze, to traje malo više energije, a time i količinu topline nego da ih stvoriti. Dakle, materijal će se smrznuti brže od melt procesa pod istim uvjetima. Ova pojava naziva se latentna toplina, a odražava razliku je gore opisano. Sjetite se da je latentna toplina se ne odnosi na toplinu i kao takav odražava količinu topline potrebne za taljenje i kristalizacija se događala.

Promjena volumena prilikom prebacivanja na drugu agregatnom stanju

Kao što je već spomenuto, broj i kvaliteta veze u tekućim i krutim stanja su različita. Za tekuće stanje zahtijeva više energije, dakle, atomi se kreću brže konstantno skakanje s jednog mjesta na drugo i stvara privremene veze. Od amplitude oscilacija od čestica većih i tekućine ima veći volumen. Dok je u čvrstom uskoj vezi, svaki atom vibrira oko položaj ravnoteže, on ne može da napusti svoju poziciju. Ova struktura zauzima manje prostora. Tako da topljenje i kristalizacija tvari u pratnji promjene volumena.

Tališta i svojstva kristalizacije vode

Ovaj čest i važan tekućina za našu planetu, jer voda ne može ležerno igraju veliku ulogu u životu gotovo svih živih bića. gore opisano je razlika između količine topline potrebne za kristalizaciju i topi se dogodio, kao i promjene u volumenu prilikom promjene stanja agregacije. Neke iznimke oba pravila je voda. Vodika različite molekule u tekućem stanju i kratko spojeni, tvore slab, ali još uvijek nije nula vodikova veza. To objašnjava izuzetno veliki toplinski kapacitet tog univerzalnog tekućine. Treba napomenuti da je protok vode, te komunikacije ne smetaju. No, njihova uloga tijekom smrzavanja (drugim riječima, kristalizacija) do kraja ostaje nejasno. Međutim, treba priznati da je led iste mase zauzima više volumena od tekuće vode. Ta činjenica je uzrok velike štete na komunalne mreže, a donosi mnogo problema koje služe svoje ljude.

Ne samo jednom ili dva puta u vijestima bljesne takve poruke. U zimi, kotlovnica od zabačenom selu je došlo do nesreće. Zbog mećave, led i teški mraz nije imao vremena za pogon gorivo. Voda se dovodi u grijanje i slavina, baterija, više toplo. Ako to nije vrijeme za drenažu, ostavljajući sustav barem djelomično prazan, i to je bolje da se osuši, ona počinje da steknu ambijentalne temperature. Više nego često ne, na žalost, u ovom trenutku postoje teški mraz. I led suza cijevi, ostavljajući ljude bez šanse za udoban život u narednim mjesecima. Tada je, naravno, eliminirati nesreće, hrabri izvanrednim situacijama Ministarstva, probijanju mećava da se bombardiraju helikopterom nekoliko tona prestižni ugljena i loše vodovod u žestoke cijevi promjena hladno sat.

Snijeg i pahulje

Zamišljajući led, često razmišljaju o hladnih kockica u čaši soka ili golemim prostranstvima smrznute Antarktiku. Snijeg je percipiraju ljudi kao poseban fenomen, koja, čini se, biti povezana s vodom. Ali, u stvari, to je isti led, samo zamrznuta u određenom redoslijedu, koji određuje oblik. Kažu da su dvije identične pahuljice u cijelom svijetu ne postoji. Znanstvenik iz Sjedinjenih Američkih Država je uzeo stvar ozbiljno i utvrdi uvjete za dobivanje ove ljepote hex željeni oblik. Njegov laboratorij može pružiti čak mećava pahulje slike plaćeni od strane klijenta. Usput, tuča, snijeg i slično, vrlo znatiželjan rezultat procesa kristalizacije - od para, a ne vode. Prenamjene čvrstog tijela odjednom u plinovitom jedinici naziva se sublimacija.

Pojedinačni kristali i polycrystalline

Svatko je vidio obrasce zime led na staklu u autobusu. Formiraju jer je temperatura u vozilu iznad nula C. A osim toga, puno ljudi disanja zajedno sa zrakom iz pluća paru, osigurati veću vlažnost. No, staklo (često suptilan Single) je na sobnoj temperaturi, da je negativan. Vodena para, dodirujući se vrlo brzo gubi toplinu i pretvara u čvrsto stanje. Jedan kristalno palicama na drugu, svaka od sljedećih oblika je malo drugačiji od prethodnog, i brzo rastu lijepe asimetričnih uzoraka. Ovo je primjer polikristaličnim. „Poli” - od latinskog „puno”. U tom slučaju, neki od microparts spojene u jednu cjelinu. Svaki metalni proizvod - prečesto polycrystalline. I ovdje je savršen oblik prirodnog kvarcnog prizmu - je jedan kristal. U svojoj strukturi, nitko se neće naći nesavršenosti i nedostatke, dok je u polikristalnih svezaka uputa komadi su raspoređeni nasumično i ne slažu jedni s drugima.

Smartphone i dalekozor

No, u modernoj tehnologiji često zahtijeva potpuno čiste monokristala. Na primjer, gotovo bilo smartphone sadrži silicija u dubine memorijski element. Ne atom u svim ovoj knjizi ne bi trebalo biti premještena iz idealno mjesto. Svatko mora zauzeti svoje mjesto. Inače, umjesto fotografija koje će dobiti izlaz zvukove, a najviše od svega, gadno.

Dalekozor, noćni vid uređaji također trebaju dovoljno skupno monokristala da pretvoriti infracrveno zračenje u vidljivu svjetlost. Metode za njihov sve veći broj, ali svaki zahtijeva posebno oprezni i točne izračune. Kako dobiti monokristala, znanstvenici razumiju od faznih dijagrama, tj gleda na grafu taljenja i kristalizacije proizvoda. Stvaranje slika je teško, dakle, materijali znanstvenici se posebno cijenjen od strane znanstvenika koji su odlučili saznati sve detalje o rasporedu.