Kristalizacija i topljenje raspored promjene u agregatnom stanju supstance

Ovaj članak objašnjava ono što kristalizacije i topljenje. U primjeru različitih država agregacije vode, objasnio je, koliko topline je potrebno za zamrzavanje i odmrzavanje i zašto ove vrijednosti su različite. To pokazuje razliku između poli i monokristala, kao i složenost proizvodnje ovog drugog.

Prelazak na drugi agregatnom stanju

Običan čovek misli o ovom redak, ali život na nivou na kojem je sada postoji, ne bi bilo moguće bez nauke. Šta je to? Teško pitanje, jer mnogi od procesa koji se odvijaju na granici nekoliko disciplina. Fenomena za koji ukazuju oblasti nauke je teško, je kristalizacija i topljenje. Reklo bi se, dobro, što je teško: bilo je vode - postao led, bio je metalna kugla - postao je bazen od tečnog metala. Međutim, tačan mehanizmi tranzicije iz jednog agregatnog stanja u drugo nedostaje. Fizike popeti dublje u džunglu, ali tačno predvidjeti u kom trenutku će početi još nisu dobijeni topljenje i kristalizacije tijela.

Ono što znamo

Nešto što čovječanstvo još uvijek ne zna. Tačke topljenja i kristalizacije prilično lako odrediti empirijski. Ali nije sve tako jednostavno. Svi znaju da je voda topi i zamrzava na nula stepeni Celzijusa. Međutim, voda je obično nije samo teorijski konstrukt, određeni iznos. Nemojte zaboraviti da je proces otapanja i kristalizacije nije trenutna. Ice Cube počinje da se topi ranije nego upravo dostiže nula stepeni, voda u prvoj posudi je prekrivena kristalima leda na temperaturi koja malo prelazi oznaku na skali.

Izolacija i apsorpciju topline za vrijeme tranzicije na drugu agregatno stanje

Kristalizacija i topljenje materije u pratnji određenih termičkih efekata. U tečnom stanju molekula (ili ponekad atoma) su međusobno nije jako bliski. Upravo zbog toga, oni imaju sposobnost da "protok". Kada tijelo počne da gubi toplinu, atoma i molekula početi da ih ujedini u najviše odgovara strukturi. Tako je, kristalizacija se javlja. Često zavisi od spoljnih uslova, dobija iz istog grafita, dijamant, ili fuleren. Dakle, ne samo temperatura već i utjecaj pritiska na putu će se nastaviti kristalizacije i topljenje. Međutim, kako bi uništili kristalne strukture krute veze, potrebno je malo više energije, a time i količinu topline nego što ih stvaramo. Dakle, materijal će se zamrznuti brže nego se topi procesima pod istim uvjetima. Ovaj fenomen se naziva latentna toplota, i odražava razlika je gore opisano. Podsjetimo da je latentna toplota se ne odnosi na toplotu i kao takav odražava količinu topline potrebne da se topi i došlo do kristalizacije.

Promjenu u volumenu prilikom prelaska u drugu agregatnom stanju

Kao što je već spomenuto, broj i kvalitetu veze u tečnih i čvrstih stanja su različita. Za tečno stanje zahtijeva više energije, dakle, atomi brže konstantno skakanje s jednog mjesta na drugo i stvaranje privremene veze. S obzirom da je amplituda oscilacija čestica većih, a tečnost ima veći volumen. Dok je u solidnom čvrsta veza, svaki atom vibrira o položaju ravnoteže, on ne može da napusti svoju poziciju. Ova struktura zauzima manje prostora. Tako da je topljenje i kristalizacije supstanci u pratnji promjene u volumenu.

Svojstva taljenja i kristalizacije vode

Ovaj zajednički i važno tečnost za našu planetu, jer voda ne može tek tako igra veliku ulogu u životu gotovo svih živih bića. Opisano je razlika između količine toplote potrebne za kristalizaciju i topljenje dogodio, kao i promjene u volumenu kada se mijenja agregatno stanje. Izuzeci od oba pravila je voda. Hidrogen različitih molekula u tečnom stanju čak i kratko spojen, formirajući slab, ali ipak nije nula vodikova veza. To objašnjava izuzetno veliki toplotni kapacitet ove univerzalne tekućine. Treba napomenuti da je protok vode, te komunikacije ne ometaju. Ali njihova uloga u toku zamrzavanja (drugim riječima, kristalizacije) sve do kraja ostaje nejasno. Ipak, treba priznati da je led iste mase zauzima veći volumen od tekuće vode. Ova činjenica je uzrokujući veliku štetu komunalnih mreža, a donosi dosta problema na izdržavanju ljudi.

Ne samo jednom ili dva puta u vijestima blesnuo takve poruke. Zimi, kotlarnicu udaljenom selu je došlo do nesreće. Zbog sniježne oluje, led i teške mraz nije imao vremena da se vozi goriva. Vodu koja se grijanje i slavine, baterije, duže toplo. Ako nije vrijeme za drenažu, ostavljajući sistem barem djelomično prazan i da je bolje da se osuši, ona počinje da steknu sobnoj temperaturi. Češće nego ne, nažalost, u ovom trenutku ne postoje teške mrazeva. I led suzenje cijevi, ostavljajući ljude bez šansi za ugodan život u narednim mjesecima. Onda, naravno, eliminirati nesreće, hrabri Ministarstva za vanredne situacije, razbijanje kroz mećavu da se bombardovani helikopterom nekoliko tona prestižnu uglja i siromašnih vodovoda u oštroj cijevi promjenu hladno sat.

Snijeg i pahulje

Imaginarni led, mi često mislimo hladnog kocki u čašu soka ili nepreglednim prostranstvima zamrznutih Antarktika. Snijeg je doživljavaju ljudi kao poseban fenomen, koji izgleda nemaju veze sa vodom. Ali u stvari, to je isto led, samo zamrznuta u određenim redom, koji određuje oblik. Kažu da su dva identična pahulje u cijelom svijetu ne postoji. Naučnik iz Sjedinjenih Američkih Država je to pitanje ozbiljno i odredio je uvjete za dobijanje ove ljepote hex željeni oblik. Svojoj laboratoriji mogu pružiti čak i mećave pahulje slike koje klijent plaća. Inače, grad, snijeg i slično, vrlo je zanimljivo rezultat procesa kristalizacije - od para, a ne vode. Rekonvertiranje čvrstog tijela odjednom u gasnom jedinici naziva se sublimacija.

Monokristala i polikristalnih

Svi su vidjeli obrasce zime led na staklu u autobusu. Oni se formiraju jer je temperatura unutar vozila je iznad nule Celzijusa. A osim toga, puno ljudi diše zajedno sa zrak iz pluća parova, pružaju veću vlažnost. Ali staklo (često suptilne Single) je na sobnoj temperaturi, da je negativan. Vodene pare, dodirujući ga vrlo brzo gubi toplotu i pretvara u čvrsto stanje. Jedan kristala palice na drugu, svaka od sljedeći obrazac je malo drugačija od prethodne, i brzo raste prekrasne asimetričan obrasce. Ovo je primjer polikristalnih. "Poli" - od latinskog "mnogo". U ovom slučaju, neki od microparts spojeni u jednu cjelinu. Bilo koji proizvod metal - prečesto polikristalnih. I ovdje je savršen oblik prirodnog kvarca prizme - je jedan kristal. U svom sastavu, niko neće naći nepravilnosti i nedostataka, dok je u polikristalni toma pravcima komadi su nasumično raspoređeni i ne slažu jedni s drugima.

Pametni telefon i dvogled

Ali u modernu tehnologiju često zahtijeva potpuno čist monokristala. Na primjer, praktično svaki pametni telefon sadrži u svojoj dubini silikona memorije elementa. No atom u svemu ovome volumena ne treba preselio iz idealna lokacija. Svako mora da zauzme svoje mesto. U suprotnom, umjesto slike ćete dobiti zvuk izlaz, i, najviše od svega, gadno.

Dvogled za noćno osmatranje uređaji također trebaju dovoljno rasuti monokristala koji pretvaraju infracrveno zračenje u vidljivu svjetlost. Metode za njihov sve veći broj, ali svaki zahtijeva posebno pažljivo i precizno proračuna. Kako dobiti monokristala, naučnici shvatiti iz faze dijagrami, i.e. gledajući grafikon topljenja i kristalizacije proizvoda. Stvoriti sliku je teško, dakle, materijali naučnici posebno cijenjen od strane naučnika koji je odlučio da saznati sve detalje o rasporedu.