Що таке точка замерзання в градусах Цельсія?
Точку замерзання можна визначити як температуру, при якій рідина перетворюється на тверде тіло при даному тиску. Точка замерзання зазвичай визначається після того, як рідина піддається низьким температурам. Проте в деяких речовинах заморожування відбувається після того, як рідина зазнає підвищення температури. Найбільш поширена речовина, вода, має температуру замерзання 0o Цельсія.
Охолодження
Охолодження - це процес, при якому рідина не перетворюється на тверду форму, незважаючи на те, що вона піддається впливу температури нижче точки замерзання. Така рідина кристалізується тільки після додаткового ядра насіння, або в неї додається затравочний кристал. Однак, якщо рідина зберігає свою первісну структуру, вона затвердіє. Суперкуслі рідини володіють різними фізичними властивостями, багато з яких ще не отримають остаточного розуміння вченими. Відомо, що після переохолодження вода залишається в рідкому стані навіть при низькій температурі - (4000 ° С) і при дії високого тиску переохолоджена вода залишається в рідкому стані при низьких температурах - (негативний) 700 ° С. . Для порівняння, температура замерзання чистої води в нормальних умовах становить 00 градусів за Цельсієм.
Кристалізація
У більшості рідин процес заморожування включає кристалізацію. Кристалізація є процесом, в якому рідина перетворюється в кристалічну тверду форму при впливі низьких температур і змінює атомну структуру рідини, утворюючи кристалічну структуру. Заморожування сповільнюється під час кристалізації, і температура залишається постійною до завершення заморожування. Крім температури, іншими факторами, що впливають на процес кристалізації, є іонізація і полярність рідини.
Вітрифікація
Існують численні речовини, які не кристалізуються, навіть коли вони піддаються низьким температурам, а замість цього проходять процес, відомий як вітрифікація, де вони зберігають рідкий стан, але низькі температури змінюють їх в'язкопружні властивості. Такі речовини відомі як аморфні тверді речовини. Деякими прикладами цих аморфних твердих речовин є гліцерин і скло. Відомо, що кілька форм полімерів піддаються вітрифікації. Процес вітрифікації відрізняється від заморожування, оскільки він визначається як нерівноважний процес, де не існує рівноваги між кристалічною і рідкою формою.
Екзотермічне та ендотермічне заморожування
Процес заморожування у більшості сполук є, насамперед, екзотермічним процесом, який означає, що для перетворення рідини в тверде тіло необхідно вивільнити тиск і тепло. Це тепло, яке вивільняється, є прихованою теплотою і також називається ентальпією плавлення. Ентальпія злиття - це енергія, необхідна для перетворення рідини в тверде тіло і навпаки. Єдиним винятком з цього визначення є будь-яка переохолоджена рідина внаслідок зміни її фізичних властивостей. Існує один елемент, який, як відомо, демонструє ендотермічне заморожування, де потрібно підвищувати температуру для заморожування. Цей елемент є гелієм-3, який при певному тиску вимагає збільшення температури для заморожування, і тому його можна назвати, що має негативну ентальпію плавлення.
