凝固

编辑
本词条由“匿名用户” 建档。
凝固是一种相变,当液体的温度降低到其凝固点以下时,它就变成了固体。根据国际上既定的定义,凝固是指液体或物质的液体含量的凝固相变,通常是由于冷却造成的。 对于大多数物质来说,熔点和凝固点是相同的温度;但是,某些物质拥有不同的固-液转变温度。例如,琼脂在其熔点和凝固点上显示出一种滞后性。它在85 °C(185 °F)时熔化,在32 °C至40 °C(89.6 °F至104 °F)时凝固。 ...
目录

凝固

编辑

凝固是一种相变,当液体温度降低到其凝固点以下时,它就变成了固体。根据国际上既定的定义,凝固是指液体或物质的液体含量的凝固相变,通常是由于冷却造成的。

对于大多数物质来说,熔点和凝固点是相同的温度;但是,某些物质拥有不同的固-液转变温度。例如,琼脂在其熔点和凝固点上显示出一种滞后性。它在85 °C(185 °F)时熔化,在32 °C至40 °C(89.6 °F至104 °F)时凝固。

结晶

编辑

大多数液体通过结晶而冻结,从均匀的液体中形成结晶性固体。这是一个一阶热力学相变,这意味着只要固体和液体共存,整个系统的温度就几乎等于熔点,这是因为与空气接触时,热量消除缓慢,而空气是一个不良的热导体。由于融合的潜热,冻结的速度xxx减慢,一旦开始冻结,温度就不会再下降,但一旦冻结结束就会继续下降。

结晶包括两个主要事件,成核和晶体生长。成核是分子开始聚集成团的步骤,在纳米尺度上,以确定和周期性的方式排列,定义了晶体结构。晶体生长是核的后续生长,它成功地达到了临界集群的大小。冻结和熔化的热力学物理化学中的一门经典学科,如今它与计算机模拟一起发展。

过冷

编辑

尽管有热力学第二定律,纯液体的结晶通常在比熔点更低的温度下开始,这是由于同质成核的高活化能。晶核的产生意味着在新相的边界处形成一个界面。根据每个相的表面能,要消耗一些能量来形成这个界面。如果一个假设的核太小,形成它的体积所释放的能量不足以形成它的表面,核化就不会进行。直到温度低到足以提供足够的能量来形成稳定的核时,凝固才会开始。在含有容器的表面存在不规则现象、固体或气体杂质、预先形成的固体晶体或其他成核物的情况下,可能会发生异质成核,其中一些能量通过先前界面的部分破坏而释放,将过冷点提高到接近或等于熔点。在1个大气压下,水的熔点非常接近0 °C(32 °F,273.15 K),在有成核物质的情况下,水的冰点接近熔点,但在没有成核物质的情况下,水在冻结前可以过冷到-40 °C(-40 °F;233 K)。在高压下(2000个大气压),水在冻结前会过冷到-70 °C(-94 °F; 203 K)。

放热性

编辑

凝固几乎总是一个放热的过程,这意味着当液体变为固体时,热量和压力被释放出来。这通常被认为是违反直觉的,因为在凝固过程中材料的温度并没有上升,除非液体被过冷了。但这可以理解,因为热量必须不断地从冻结的液体中移除,否则冻结过程就会停止。冻结时释放的能量是一种潜热,被称为聚变焓,与熔化相同数量的固体所需的能量完全相同。

低温氦气是这个一般规则的xxx已知例外。氦-3在低于0.3K的温度下具有负的聚变焓。 这意味着,在适当的恒压下,必须向这些物质添加热量才能将其冻结。

某些材料,如玻璃甘油,可以不经结晶而硬化;这些材料被称为非晶态固体。无定形材料以及一些聚合物没有凝固点,因为在任何特定温度下都没有突然的相变。相反,在一定的温度范围内,它们的粘弹性能会逐渐变化。

凝固

这种材料的特点是在玻璃化温度下发生玻璃化转变,这可以大致定义为材料的密度与温度图的膝点。由于玻璃化是一个非平衡过程,它不符合冻结的条件,因为冻结需要在结晶和液体状态之间达到平衡。

膨胀

编辑

物质的尺寸在受热时增加或膨胀。

内容由匿名用户提供,本内容不代表vibaike.com立场,内容投诉举报请联系vibaike.com客服。如若转载,请注明出处:https://vibaike.com/190571/

(4)
词条目录
  1. 凝固
  2. 结晶
  3. 过冷
  4. 放热性
  5. 硝化
  6. 膨胀

轻触这里

关闭目录

目录