MAKALE

"eriyen cisimler"

Gerçekleştirilen:

Prisyazhnyuk Olga 9-A

Kontrol:

Nevzorova Tatyana İgorevna

giriiş

1) Isı miktarının hesaplanması

2) Erime

3) Özgül füzyon ısısı

4) Metallerin eritilmesi

5) Suyun erime noktası ve kaynama noktası

6) erir

7) Erime hakkında ilginç

Sonuç (sonuçlar)

giriiş

Toplam durum - belirli niteliksel özelliklerle karakterize edilen bir madde durumu: hacmi ve şekli koruma yeteneği veya yetersizliği, uzun menzilli ve kısa menzilli düzenin varlığı veya yokluğu ve diğerleri. Toplama durumundaki bir değişikliğe ani bir değişiklik eşlik edebilir. bedava enerji, entropi, yoğunluk ve diğer temel fiziksel özellikler.

Üç ana kümelenme durumu vardır: katı, sıvı ve gaz. Bazen plazmayı bir kümelenme durumu olarak sınıflandırmak tam olarak doğru değildir. Sıvı kristaller veya Bose-Einstein yoğuşması gibi başka kümelenme durumları da vardır.

Toplama durumundaki değişiklikler termodinamik süreçler faz geçişleri denir. Aşağıdaki çeşitler ayırt edilir: katıdan sıvıya - erime; sıvıdan gaza - buharlaşma ve kaynama; katıdan gaza - süblimleşme; gazdan sıvıya veya katıya - yoğuşma. Ayırt edici bir özellik, plazma durumuna geçişin keskin bir sınırının olmamasıdır.

Fizikteki çeşitli durumları tanımlamak için daha geniş bir termodinamik faz kavramı kullanılır. Bir fazdan diğerine geçişleri tanımlayan olaylara kritik olaylar denir.

Katı: Hacmi ve şekli koruma yeteneği ile karakterize edilen bir durum. Katı bir cismin atomları, denge durumu etrafında sadece küçük titreşimler yapar. Hem uzun menzilli hem de kısa menzilli düzen vardır.

Sıvı: Bir maddenin sıkıştırılabilirliğinin düşük olduğu, yani hacmini iyi koruduğu ancak şeklini koruyamadığı durumu. Sıvı, yerleştirildiği kabın şeklini kolaylıkla alır. Bir sıvının atomları veya molekülleri, denge durumuna yakın titreşir, diğer atomlar tarafından kilitlenir ve genellikle diğer serbest yerlere atlar. Sadece kısa menzilli düzen var.

Gaz: İyi sıkıştırılabilirlik ile karakterize edilen, hem hacmi hem de şekli koruma yeteneğinden yoksun bir durum. Gaz, kendisine sağlanan tüm hacmi işgal etme eğilimindedir. Bir gazın atomları veya molekülleri nispeten serbest davranır, aralarındaki mesafeler boyutlarından çok daha fazladır.

Diğer durumlar: Derin soğutma üzerine, bazı maddeler (hepsi değil) süper iletken veya süper akışkan duruma geçer. Bu durumlar, elbette, ayrı termodinamik fazlar, ancak evrensel olmamaları nedeniyle, maddenin yeni toplu halleri olarak adlandırılmayı pek hak etmiyorlar. Belirli koşullar altında hem katı hem de sıvı ve hatta gazların özelliklerini sergileyen macunlar, jeller, süspansiyonlar, aerosoller vb. gibi homojen olmayan maddeler, genellikle dağılmış malzemeler olarak sınıflandırılır ve herhangi bir spesifik maddeye göre değil. toplu durumlar maddeler.

Erime

Pirinç. 1. Saf maddenin durumu (şema)

Pirinç. 2. Kristal bir cismin erime sıcaklığı

Pirinç. 3. Erime noktası alkali metaller

Erime - bir maddenin kristal (katı) halden sıvıya geçişi; ısının emilmesiyle oluşur (birinci dereceden faz geçişi). Saf maddelerin P.'sinin temel özellikleri, erime noktası (Tmelt) ve P. işleminin uygulanması için gerekli olan ısıdır (erime ısısı Qmelt).

P.'nin sıcaklığı, p dış basıncına bağlıdır; saf bir maddenin durum diyagramında, bu bağımlılık erime eğrisi (şekil 1'de katı ve sıvı fazların bir arada bulunma eğrisi, AD veya AD ") ile gösterilir. Alaşımların ve katı çözeltilerin erimesi, bir kural, sıcaklık aralığında (sabit bir Tmelt ile ötektik hariç) Bir alaşımın P. başlangıcının ve bitişinin sıcaklığının, belirli bir basınçta bileşimine bağımlılığı, durum diyagramlarında özel çizgilerle gösterilir ( Liquidus ve solidus eğrileri, bkz. İkili sistemler) katı kristal halden izotropik sıvıya aşamalar halinde (belirli bir sıcaklık aralığında) oluşur, her aşama belirli bir yıkım aşamasını karakterize eder kristal yapı.

Belirli bir sıcaklık P.'nin varlığı, doğru sıcaklığın önemli bir işaretidir. kristal yapı katı cisimler. Bu temelde, sabit bir Tm'ye sahip olmayan amorf katılardan ayırt etmek kolaydır. Amorf katılar, kademeli olarak sıvı hale geçer, artan sıcaklıkla yumuşar (bkz. Amorf hal). Saf metaller arasında en yüksek sıcaklığa (3410°C), cıva ise en düşük sıcaklığa (-38.9°C) sahiptir. Özellikle refrakter bileşikler şunları içerir: TiN (3200 °C), HfN (3580 °C), ZrC (3805 °C), TaC (4070 °C), HfC (4160 °C), vb. Kural olarak, yüksek Tm, daha yüksek Qm değerleri ile karakterize edilir. İçinde bulunan safsızlıklar kristalli maddeler ah, Tm'lerini düşürün. Bu, pratikte düşük Tmelt'li alaşımlar (örneğin bakınız, Tmelt = 68 °C'ye sahip Wood alaşımı) ve soğutma karışımları elde etmek için kullanılır.

P., kristalli madde Tpl'ye ulaştığında başlar. P.'nin başlangıcından tamamlanmasına kadar, maddenin sıcaklığı, maddeye ısı transferine rağmen, sabit ve Tmelt'e eşit kalır (Şekil 2). Normal koşullar altında bir kristali T > Tmelt'e ısıtmak mümkün değildir (bkz. Aşırı Isınma), kristalizasyon sırasında eriyiğin önemli bir aşırı soğuması nispeten kolay bir şekilde elde edilir.

Tm'nin p basıncına bağımlılığının doğası, P'deki hacimsel değişikliklerin (DVm) yönü ile belirlenir (bkz. Clapeyron-Clausius denklemi). Çoğu durumda, bir maddenin P.'sine hacimlerinde bir artış eşlik eder (genellikle yüzde birkaç). Bu durumda, basınçtaki bir artış Tm'de bir artışa yol açar (Şekil 3). Bununla birlikte, bazı maddelerde (su, bir takım metaller ve metalitler, bkz. Şekil 1), P. sırasında hacimde bir azalma meydana gelir. Bu maddelerin P. sıcaklığı artan basınçla azalır.

P.'ye maddenin fiziksel özelliklerinde bir değişiklik eşlik eder: maddenin kristal yapısının bozukluğunu yansıtan entropide bir artış; ısı kapasitesinde artış elektrik direnci[istisna, bazı yarı metaller (Bi, Sb) ve yarı iletkenlerdir (Ge), sıvı hal daha yüksek elektrik iletkenliği ile. P. sırasında, kesme direnci neredeyse sıfıra düşer (enine elastik dalgalar eriyikte yayılamaz, bkz. Sıvı), sesin yayılma hızı (boyuna dalgalar), vb. azalır.

Moleküler ve kinetik temsillere göre, P. aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Kristal bir gövdeye ısı uygulandığında, atomlarının titreşimlerinin enerjisi (salınım genliği) artar, bu da vücut sıcaklığında bir artışa yol açar ve kristalde (kristal kafesin doldurulmamış düğümleri) çeşitli kusurların oluşumuna katkıda bulunur. - boşluklar; düğümleri arasına gömülü atomlar tarafından kafesin periyodikliğinin ihlali vb., bkz. Kristallerdeki kusurlar). Moleküler kristallerde, moleküller küresel bir şekle sahip değilse, molekül eksenlerinin karşılıklı yöneliminde kısmi düzensizlik meydana gelebilir. Kusur sayısındaki kademeli bir artış ve bunların birlikteliği, ön eritme aşamasını karakterize eder. Tmelt'e ulaşıldığında, kristalde kritik bir kusur konsantrasyonu oluşur ve kristalleşme başlar; kristal kafes kolayca mobil mikroskobik bölgelere ayrılır. P. sırasında verilen ısı, vücudu ısıtmak için değil, atomlar arası bağları kırmak ve kristallerdeki uzun menzilli düzeni yok etmek için kullanılır (bkz. Uzun menzilli düzen ve kısa menzilli düzen). Öte yandan, mikroskobik bölgelerin kendisinde, atomların dizilişindeki kısa menzilli düzen, erime noktasında önemli ölçüde değişmez (çoğu durumda Tmelt'teki eriyiğin koordinasyon sayısı, kristalinkiyle aynı kalır). Bu, buharlaşma ısılarına kıyasla Qm füzyon ısılarının daha düşük değerlerini ve P sırasında maddelerin bir dizi fiziksel özelliğindeki nispeten küçük değişimi açıklar.

Piroliz işlemi doğada (yeryüzünde karın ve buzun pirolizi, derinliklerinde minerallerin mineralleşmesi vb.) ve teknolojide (metal ve alaşımların üretimi, kalıp dökümü vb.) .

Özgül füzyon ısısı

Özgül füzyon ısısı (ayrıca: füzyon entalpisi; eşdeğer bir özgül kristalleşme ısısı kavramı da vardır) - denge izobarik-izotermal bir süreçte kristal bir maddenin bir birim kütlesine verilmesi gereken ısı miktarı. katı (kristal) halden sıvıya aktarmak (bir maddenin kristalleşmesi sırasında açığa çıkan ısı miktarıyla aynı). Erime ısısı - özel durum sıcaklık faz geçişi kibarım. Özgül füzyon ısısını (J/kg) ve moları (J/mol) ayırt edin.

Özgül füzyon ısısı harfle gösterilir.

Metallerin eritilmesi

Metalleri eritirken belirli kurallara uyulmalıdır. Kurşun ve çinkoyu eriteceklerini varsayalım. Kurşun, 327°'lik bir erime noktasına sahip olarak hızla erir; çinko ise erime noktası 419 ° 'nin üzerinde olduğu için uzun süre katı kalacaktır. Böyle bir aşırı ısınmaya yol açacak ne olacak? Yanardöner renkli bir film ile kaplanmaya başlayacak ve daha sonra yüzeyi erimeyen bir toz tabakasının altına gizlenecektir. Kurşun, aşırı ısınmadan yanmış, havadaki oksijenle birleşerek oksitlenmiştir. Bu işlem, bildiğiniz gibi, normal sıcaklıkta gerçekleşir, ancak ısıtıldığında çok daha hızlı ilerler. Böylece çinko erimeye başladığında çok az metalik kurşun kalmış olacaktır. Alaşım beklendiği gibi tamamen farklı bir bileşime sahip olacak ve atık şeklinde büyük miktarda kurşun kaybolacaktır. Açıktır ki, önce daha dirençli çinkoyu eritmeli, sonra içine kurşun koymalıyız. Aynı şey, çinko bakır veya pirinç ile alaşımlanırsa, önce çinkoyu ısıtırsa olur. Bakır eridiğinde çinko yanacaktır. Bu, her zaman önce daha yüksek bir erime noktasına sahip metali eritmeniz gerektiği anlamına gelir.

Ancak bu çılgınlıktan kaçınamaz. Uygun şekilde ısıtılmış bir alaşım uzun süre ateşte tutulursa, sıvı metalin yüzeyinde dumanların bir sonucu olarak tekrar bir film oluşur. Daha eriyebilir metalin tekrar okside dönüşeceği ve tapanın bileşiminin değişeceği açıktır; Bu, metalin gereksiz yere uzun süre aşırı ısınamayacağı anlamına gelir. Bu nedenle, metal israfını azaltmak için mümkün olan her şekilde, onu kompakt bir kütleye yerleştirerek denerler; küçük parçalar, talaş, talaşlar önce “paketlenir”, aşağı yukarı aynı boyuttaki parçalar eritilir, yeterli sıcaklıkta ısıtılır ve metal yüzey hava ile temastan korunur. Bu amaçla, usta bir boraks alabilir veya metalin yüzeyini her zaman üstte yüzecek bir kül tabakası ile kaplayabilir (daha küçük olması nedeniyle). spesifik yer çekimi) ve metal dökerken zarar vermez. Metal katılaştığında, muhtemelen genç ustaların da aşina olduğu başka bir fenomen meydana gelir. Katılaşan metalin hacmi azalır ve bu azalma iç, henüz katılaşmamış metal parçacıklar nedeniyle oluşur. Döküm yüzeyinde veya içinde, büzülme boşluğu olarak adlandırılan aşağı yukarı önemli bir huni şeklinde çöküntü oluşur. Genellikle kalıp, ürünün kendisini mümkün olduğunca korumaya çalışarak, daha sonra çıkarılan döküm yerlerinde büzülme delikleri oluşturacak şekilde yapılır. Büzülme deliklerinin dökümü bozduğu ve bazen kullanılamaz hale getirebildiği açıktır. Eritmeden sonra metal biraz aşırı ısıtılır, böylece daha ince ve daha sıcak olur ve bu nedenle kalıbın ayrıntılarını daha iyi doldurur ve daha soğuk bir kalıpla temastan erken donmaz.

Alaşımların erime noktası genellikle alaşımı oluşturan metallerin en refrakterinin erime noktasından daha düşük olduğundan, bazen bunun tersini yapmak faydalıdır: önce daha eriyebilir metali ve sonra daha refrakter olanı eritin. Bununla birlikte, buna yalnızca güçlü bir şekilde oksitlenmeyen metaller için veya bu metallerin aşırı oksidasyondan korunması şartıyla izin verilir. Sadece kalıbı değil, aynı zamanda ladin kanalını da doldurması için, şeyin kendisi için gerekenden daha fazla metal almak gerekir. Öncelikle gerekli metal miktarını hesaplamanız gerektiği açıktır.

Suyun erime ve kaynama noktası

Suyun canlı doğa için en şaşırtıcı ve mutluluk verici özelliği, "normal" koşullarda sıvı olabilme özelliğidir. Suya çok benzeyen bileşiklerin molekülleri (örneğin, H2S veya H2Se molekülleri) çok daha ağırdır, ancak aynı koşullar altında bir gaz oluşturur. Böylece su, bildiğiniz gibi, maddelerin ne zaman, nerede ve hangi özelliklerinin yakın olacağını tahmin eden periyodik tablonun yasalarıyla çelişiyor gibi görünüyor. Bizim durumumuzda, tablodan, özelliklerin hidrojen bileşikleri Aynı dikey sütunlarda bulunan elementler (hidritler olarak adlandırılır), artan atom kütlesi ile monoton olarak değişmelidir. Oksijen, bu tablonun altıncı grubunun bir elementidir. Aynı grupta kükürt S (atom ağırlığı 32), selenyum Se (atom ağırlığı 79), tellür Te (128 atom ağırlığı ile) ve pollonyum Po (209 atom ağırlığı ile) bulunur. Sonuç olarak, bu elementlerin hidritlerinin özellikleri, ağır elementlerden daha hafif elementlere geçerken monoton bir şekilde değişmelidir, yani. H2Po → H2Te → H2Se → H2S → H2O sırasında. Olan budur, ancak yalnızca ilk dört hidritle. Örneğin, elementlerin atom ağırlığı arttıkça kaynama ve erime noktaları yükselir. Şekilde, çarpılar bu hidritlerin kaynama noktalarını, daireler ise erime noktalarını göstermektedir.

Görüldüğü gibi atom ağırlığı azaldıkça sıcaklıklar oldukça lineer olarak azalmaktadır. Hidritlerin sıvı fazının varlık alanı giderek daha fazla "soğuk" hale gelir ve oksijen hidrit H2O, altıncı gruptaki komşularına benzer normal bir bileşik olsaydı, sıvı su şu aralıkta olurdu - 80 °C ila -95 °C. Daha yüksek sıcaklıklarda, H2O her zaman bir gaz olacaktır. Neyse ki biz ve dünyadaki tüm yaşam için su anormaldir, periyodik bir kalıp tanımaz, ancak kendi yasalarını takip eder.

Bu oldukça basit bir şekilde açıklanır - su moleküllerinin çoğu hidrojen bağlarıyla bağlanır. Suyu sıvı hidritler H2S, H2Se ve H2Te'den ayıran bu bağlardır. Olmasaydı, su zaten eksi 95 ° C'de kaynardı. Hidrojen bağlarının enerjisi oldukça yüksektir ve ancak çok daha yüksek seviyelerde kırılabilirler. Yüksek sıcaklık. Hatta gaz hali Büyük sayı H2O molekülleri, (H2O)2 dimerlerine birleşerek hidrojen bağlarını korur. Tamamen hidrojen bağları sadece 600 °C'lik bir su buharı sıcaklığında kaybolur.

Kaynamanın, kaynayan bir sıvının içinde buhar kabarcıklarının oluşması gerçeğinden oluştuğunu hatırlayın. Normal basınçta saf su 100 "C'de kaynar. Serbest yüzeyden ısı verilirse yüzey buharlaşma süreci hızlanır, ancak kaynamanın hacimsel buharlaşma özelliği oluşmaz. basınç, çünkü bu durumda dış basınca eşit basınçlı buhar daha düşük bir sıcaklıkta elde edilir.Üstte çok yüksek dağ basınç ve buna bağlı olarak kaynama noktası o kadar düşüktür ki su yemek pişirmek için uygun olmaz - gerekli su sıcaklığına ulaşılmaz. Yeterince yüksek bir basınçla su, kurşunu eritecek kadar ısıtılabilir (327°C) ve yine de kaynamaz.

Süper büyük erime kaynama noktalarına ek olarak (ve ikinci işlem böyle basit bir sıvı için çok fazla füzyon ısısı gerektirir), suyun varlığının aralığı anormaldir - bu sıcaklıkların farklı olduğu yüz derece - oldukça geniş bir aralık su gibi düşük moleküler ağırlıklı bir sıvı için. İzin verilen hipotermi değerlerinin sınırları ve suyun aşırı ısınması alışılmadık derecede büyüktür - dikkatli ısıtma veya soğutma ile su -40 ° C ila +200 ° C arasında sıvı kalır. Bu, suyun sıvı kalabileceği sıcaklık aralığını 240 °C'ye kadar uzatır.

Buz ısıtıldığında önce sıcaklığı yükselir, ancak su ve buz karışımı oluştuğu andan itibaren tüm buz eriyene kadar sıcaklık değişmeden kalacaktır. Bu, eriyen buza sağlanan ısının öncelikle yalnızca kristallerin yok edilmesi için harcanması gerçeğiyle açıklanır. Eriyen buzun sıcaklığı, tüm kristaller yok olana kadar değişmeden kalır (bkz. gizli füzyon ısısı).

erir

Erimeler, belirli sınırlar içindeki sıcaklıklarda maddelerin sıvı haldeki erimiş halidir. kritik nokta erime noktası ve erime noktasına daha yakın bulunur. Eriyiklerin doğası doğal olarak türe göre belirlenir. Kimyasal bağlar erimiş maddedeki elementler.

Eriyikler metalurji, cam yapımı ve diğer teknoloji alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Eriyikler genellikle karmaşık bir bileşime sahiptir ve çeşitli etkileşimli bileşenler içerir (faz diyagramına bakın).

Erimeler

1. Metalik (Metaller (adı Latin metalinden gelir - maden, maden) - yüksek termal ve elektriksel iletkenlik, pozitif sıcaklık direnci katsayısı, yüksek süneklik ve metalik parlaklık gibi karakteristik metalik özelliklere sahip bir grup element);

2. İyonik (İyon (eski Yunanca ἰόν - gidiyor) - bir atoma veya moleküle bir veya daha fazla elektronun kaybı veya eklenmesi sonucu oluşan tek atomlu veya çok atomlu elektrik yüklü bir parçacık. İyonizasyon (iyon oluşum süreci) darbe altında yüksek sıcaklıklarda meydana gelir Elektrik alanı);

3.Yarı iletken ile kovalent bağlar Atomlar arasında (Yarı iletkenler, özgül iletkenlikleri açısından, iletkenler ve dielektrikler arasında bir ara konum işgal eden ve iletkenlerden, katışkı konsantrasyonu, sıcaklık ve Çeşitli türler radyasyon. Bu malzemelerin ana özelliği, artan sıcaklıkla elektriksel iletkenlikte bir artıştır);

4. Van der Waals bağları ile organik eriyikler;

5. Yüksek polimer (Polimerler (Yunanca πολύ- - çok; μέρος - kısım) - "monomerik birimler" olarak adlandırılan çeşitli atom gruplarının tekrar tekrar tekrarlanmasıyla elde edilen, kimyasal veya koordinasyonla uzun makromoleküllere bağlanan inorganik ve organik, amorf ve kristal maddeler tahviller)

Türüne göre erir kimyasal bileşikler var:

1. Tuz;

2.Oksit;

3. Oksit-silikat (cüruf), vb.

Özel özelliklere sahip erir:

1. Ötektik

Erime hakkında ilginç

Buz taneleri ve yıldızlar.

bir parça girin saf buz sıcak bir odaya koyun ve erimesini izleyin. Monolitik ve homojen görünen buzun birçok küçük taneye - bireysel kristallere - ayrıldığı çabucak anlaşılacaktır. Buz hacminde rastgele bulunurlar. Daha az olmayan ilginç resim buzun yüzeyden eridiği zaman görülebilir.

Lambaya pürüzsüz bir buz parçası getirin ve erimeye başlayana kadar bekleyin. Erime iç tanelere dokunduğunda, orada çok ince desenler ortaya çıkmaya başlayacaktır. Güçlü bir büyüteçle altıgen kar taneleri şeklinde olduklarını görebilirsiniz. Aslında, bunlar suyla dolu erimiş çöküntülerdir. Işınlarının şekli ve yönü, buz tek kristallerinin yönüne karşılık gelir. Bu desenler, 1855'te onları keşfeden ve tanımlayan İngiliz fizikçiden sonra "Tyndall yıldızları" olarak adlandırılıyor. Kar tanelerine benzeyen "Tyndall yıldızları" aslında erimiş buzun yüzeyindeki, yaklaşık 1,5 mm büyüklüğünde, suyla dolu çöküntülerdir. Merkezlerinde, erimiş buz ve erimiş su hacimlerindeki farktan dolayı ortaya çıkan hava kabarcıkları görülür.

BİLİYOR MUSUN?

Wood'un alaşımı olarak adlandırılan ve ılık suda (+68 santigrat derece) bile kolayca eritilebilen bir metal var. Yani bir bardakta şekeri karıştırırken, bu alaşımdan yapılmış metal bir kaşık şekerden daha hızlı erir!

En refrakter madde olan tantal karbür TaCO-88, 3990°C sıcaklıkta erir.

1987'de Alman araştırmacılar, suyu sıvı halde tutarken suyu -700C'ye kadar aşırı soğutmayı başardılar.

Bazen kaldırımlardaki karları daha hızlı eritmek için tuz serpilir. Buzun erimesi, donma noktası hava sıcaklığından daha düşük olan suda bir tuz çözeltisinin oluşması nedeniyle oluşur. Çözüm kaldırımdan akıp gidiyor.

İlginç bir şekilde, tuzlu su çözeltisinin sıcaklığı saf kardan daha düşük olduğundan, ıslak kaldırımda ayaklar daha fazla soğur.

Bir çaydanlıktan iki bardağa çay dökerseniz: şekerli ve şekersiz, o zaman şekerli bir bardağa çay daha soğuk olacaktır, çünkü. şekerin çözünmesi (kristal kafesinin yok edilmesi) de enerji tüketir.

Şiddetli donlarda, buzun pürüzsüzlüğünü eski haline getirmek için pist sulanır sıcak su.. Sıcak su ince bir üst buz tabakasını eritir, çok hızlı donmaz, yayılmak için zamana sahiptir ve buz yüzeyi çok pürüzsüzdür.

Sonuç (sonuçlar)

Erime, bir maddenin maddeden geçişidir. katı hal sıvı içine.

Isıtıldığında, maddenin sıcaklığı artar ve vücudun iç enerjisi artarken parçacıkların termal hareket hızı artar.

Bir katının sıcaklığı erime noktasına ulaştığında, kristal kafes sağlam bozulmaya başlar. Böylece, katı gövdeye iletilen ısıtıcı enerjisinin ana kısmı, maddenin parçacıkları arasındaki bağları azaltmaya, yani kristal kafesin yok edilmesine harcanır. Bu durumda, parçacıklar arasındaki etkileşimin enerjisi artar.

Erimiş maddenin büyük bir kaynağı var içsel enerji katı halde olduğundan daha fazla. Füzyon ısısının geri kalan kısmı, erime sırasında vücudun hacmini değiştirmek için iş yapmak için harcanır.

Eritildiğinde, çoğunluğun hacmi kristal cisimler artar (%3-6) ve sertleşme sırasında azalır. Ancak, eridiğinde hacminin azaldığı ve katılaştığında arttığı maddeler vardır. Bunlara örneğin su ve dökme demir, silikon ve diğerleri dahildir. . Bu nedenle buz, suyun yüzeyinde yüzer ve katı dökme demir - kendi eriyiğinde.

Amorf denilen katıların (kehribar, reçine, cam) belirli bir erime noktası yoktur.

Bir maddeyi eritmek için gerekli olan ısı miktarı, maddenin öz ısısı ile maddenin kütlesinin çarpımına eşittir.

Özgül füzyon ısısı, erime hızında alınan 1 kg'lık bir maddenin katı halden sıvı hale tamamen dönüştürülmesi için ne kadar ısı gerektiğini gösterir.

Özgül füzyon ısısının SI cinsinden birimi 1J/kg'dır.

Erime işlemi sırasında kristalin sıcaklığı sabit kalır. Bu sıcaklığa erime noktası denir. Her maddenin kendi erime noktası vardır.

Belirli bir maddenin erime noktası, atmosfer basıncına bağlıdır.

kullanılmış literatür listesi

1) Elektronik ücretsiz ansiklopedi "Wikipedia" dan veriler

http://ru.wikipedia.org/wiki/Main_page

2) Site "Sınıf! Meraklılar için Fizik" http://class-fizika.narod.ru/8_11.htm

3) Site " Fiziksel özellikler su"

http://all-about-water.ru/boiling-temperature.php

4) Web sitesi "Metaller ve yapılar"

http://metaloconstruction.ru/osnovy-plavleniya-metallov/

Böyle bir şey yok sağlam vücut, ki bu sıcaklık artışına gerektiği kadar direnecektir. Er ya da geç katı bir parça sıvıya dönüşür; doğru, bazı durumlarda erime noktasına ulaşamayacağız - kimyasal ayrışma meydana gelebilir.

Sıcaklık arttıkça moleküller daha hızlı hareket eder. Son olarak, "güçlü" sallanan "moleküller arasında düzeni korumanın imkansız hale geldiği bir an gelir. Katı erir. Tungsten en yüksek erime noktasına sahiptir: 3380 ° C. Altın 1063 ° C'de, demir 1539 ° C'de erir. düşük eriyen metallerdir.Cıva, iyi bilindiği gibi, -39 ° C sıcaklıkta zaten erir Organik maddelerin yüksek erime noktaları yoktur Naftalin 80 ° C'de, toluen - -94,5 ° C'de erir.

Özellikle normal bir termometre ile ölçülen sıcaklık aralığında eriyen bir cismin erime noktasını ölçmek hiç de zor değildir. Eriyen bedeni gözlerinizle takip etmeniz hiç de gerekli değildir. Termometrenin cıva sütununa bakmak yeterlidir. Erime başlayana kadar vücut ısısı yükselir (Şekil 4.5). Erime başlar başlamaz sıcaklık artışı durur ve erime işlemi tamamlanana kadar sıcaklık değişmeden kalır.

Bir sıvının buhara dönüşmesi gibi, bir katının sıvıya dönüşmesi de ısı gerektirir. Bunun için gerekli olan ısıya denir. gizli ısı erime. Örneğin bir kilo buzu eritmek için 80 kcal gerekir.

Buz, yüksek füzyon ısısına sahip cisimlerden biridir. Örneğin buzu eritmek, aynı kurşun kütlesini eritmekten 10 kat daha fazla enerji gerektirir. Tabii ki Konuşuyoruz erimenin kendisi hakkında, burada kurşunun erimesi başlamadan önce + 327 ° C'ye ısıtılması gerektiğini söylemiyoruz. Eriyen buzun yüksek ısısı nedeniyle, karların erimesi yavaşlar. Erime ısısının 10 kat daha az olacağını hayal edin. O zaman bahar selleri her yıl akla hayale gelmeyecek felaketler getirirdi.

Bu nedenle, buzun füzyon ısısı büyüktür, ancak aynı zamanda buzla karşılaştırıldığında küçüktür. özısı 540 kcal / kg'da buharlaşma (yedi kat daha az). Ancak bu fark oldukça doğaldır. Bir sıvıyı buhara dönüştürürken molekülleri birbirinden ayırmamız gerekir ve erirken sadece moleküllerin dizilişindeki düzeni bozarak hemen hemen aynı mesafelerde bırakmamız gerekir. İkinci durumda daha az çalışmanın gerekli olduğu açıktır.

Belirli bir erime noktasının varlığı, kristalli maddelerin önemli bir özelliğidir. Bu temelde, amorf veya cam olarak adlandırılan diğer katılardan ayırt edilmeleri kolaydır. Camlar hem inorganik hem de organik maddeler arasında bulunur. Pencere camları genellikle sodyum ve kalsiyum silikatlardan yapılır; genellikle organik cam masaya yerleştirilir (ayrıca pleksiglas olarak da adlandırılır).

Amorf maddelerin kristallerin aksine belirli bir erime noktası yoktur. Cam erimez, yumuşar. Isıtıldığında, bir cam parçası önce sertten yumuşar, kolayca bükülebilir veya gerilebilir; daha yüksek bir sıcaklıkta, parça kendi yerçekiminin etkisi altında şeklini değiştirmeye başlar. Isındıkça, kalın viskoz cam kütlesi içinde bulunduğu kabın şeklini alır. Bu kütle önce bal gibi kalın, sonra ekşi krema gibi ve sonunda neredeyse su kadar düşük viskoziteli bir sıvı haline geliyor. Bütün arzumuzla, burada katının sıvıya geçişi için belirli bir sıcaklık belirtemeyiz. Bunun nedenleri, camın yapısı ile kristal cisimlerin yapısı arasındaki temel farkta yatmaktadır. Yukarıda belirtildiği gibi, atomlar amorf cisimler rastgele düzenlenmiştir. Camlar yapı olarak sıvılara benzerler.Katı camda bile moleküller rastgele düzenlenir. Bu, camın sıcaklığındaki bir artışın yalnızca moleküllerinin titreşim aralığını artırdığı ve onlara giderek daha fazla hareket özgürlüğü verdiği anlamına gelir. Bu nedenle, cam yavaş yavaş yumuşar ve moleküllerin düzenlenmesinden rastgele bir düzenlemeye geçişin özelliği olan keskin bir "katı" - "sıvı" geçiş göstermez.

Kaynama eğrisine gelince, sıvı ve buharın kararsız bir durumda da olsa yabancı bölgelerde yaşayabileceğini söyledik - buhar aşırı soğutulabilir ve kaynama eğrisinin soluna aktarılabilir, sıvı aşırı ısıtılabilir ve sağa çekilebilir. bu eğrinin.

Bir sıvı ile bir kristal durumunda benzer fenomenler mümkün mü? Buradaki analojinin eksik olduğu ortaya çıktı.

Kristali ısıtırsanız, erime noktasında erimeye başlayacaktır. Kristal aşırı ısınamaz. Tersine, sıvıyı soğutarak, belirli önlemler alınırsa, erime noktasını nispeten kolayca "kaydırmak" mümkündür. Bazı sıvılarda büyük aşırı soğutmalar elde edilebilir. Aşırı soğutması kolay, ancak kristalleştirilmesi zor sıvılar bile var. Böyle bir sıvı soğudukça daha viskoz hale gelir ve sonunda kristalleşmeden katılaşır. Böyle cam.

Ayrıca suyu yeniden soğutabilirsiniz. Sis damlacıkları şiddetli donlarda bile donmayabilir. Bir maddenin kristali, bir tohum aşırı soğutulmuş bir sıvıya atılırsa, kristalleşme hemen başlayacaktır.

Son olarak, birçok durumda gecikmeli kristalizasyon, çalkalama veya diğer işlemlerle başlatılabilir. rastgele olaylar. Örneğin, kristalli gliserolün ilk olarak taşıma sırasında elde edildiği bilinmektedir. demiryolu. Uzun süre bekledikten sonra camlar kristalleşmeye başlayabilir (teknolojide dedikleri gibi, devitrifiye veya "çökme").