Mga uri at lugar ng paggamit ng mga likidong plastik. Pagtunaw at pagkikristal Injection molded dalawang bahagi na plastik

Ang anumang elemento ay maaaring nasa ilang magkakaibang estado, napapailalim sa ilang mga panlabas na kondisyon. Ang pagtunaw at solidification ng mga mala-kristal na katawan ay ang mga pangunahing pagbabago sa istraktura ng mga materyales. Ang isang magandang halimbawa ay ang tubig, na maaaring nasa likido, gas, at solidong estado. Ang iba't ibang anyo na ito ay tinatawag na pinagsama-samang (mula sa Griyego. "Ibind ko") ay nagsasaad. Ang estado ng pagsasama-sama ay ang mga anyo ng isang elemento, na naiiba sa likas na katangian ng pag-aayos ng mga particle (atom), na hindi nagbabago sa kanilang istraktura.

Sa pakikipag-ugnayan sa

Paano nangyayari ang pagbabago

Mayroong ilang mga proseso na nagpapakilala pagbabago ng hugis iba't ibang mga sangkap:

• pagpapatigas;
• kumukulo;
• (mula sa solidong anyo kaagad hanggang sa gaseous);
• pagsingaw;
• piyus;
• paghalay;
• desublimation (reverse transition mula sa sublimation).

Ang bawat pagbabago ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga kundisyon na dapat matugunan para sa isang matagumpay na paglipat.

Mga formula

Anong proseso ang tinatawag na thermal? Anuman, kung saan mayroong pagbabago sa pinagsama-samang estado ng mga materyales, dahil ang temperatura ay may mahalagang papel sa kanila. Ang anumang pagbabago sa thermal ay may kabaligtaran: mula sa likido hanggang solid at kabaligtaran, mula sa solid hanggang singaw at vice versa.

Mahalaga! Halos lahat ng mga thermal na proseso ay nababaligtad.

Mayroong mga formula kung saan maaari mong matukoy kung ano ang magiging tiyak na init, iyon ay, ang init na kinakailangan upang baguhin ang 1 kg ng solid.

Halimbawa, ang solidification at melting formula ay: Q=λm, kung saan ang λ ay ang tiyak na init.

Ngunit ang pormula para sa pagpapakita ng proseso ng paglamig at pag-init ay Q \u003d cmt, kung saan ang c ay ang tiyak na kapasidad ng init - ang halaga ng init sa init ng 1 kg ng materyal sa pamamagitan ng isang degree, m ang masa, at ang t ay ang pagkakaiba sa temperatura.

Formula para sa condensation at vaporization: Q=Lm, kung saan ang tiyak na init ay -L at m ay masa.

Paglalarawan ng mga proseso

Ang pagtunaw ay isa sa mga paraan ng pagpapapangit ng istraktura, pagbabago mula sa solid tungo sa likido. Ito ay nagpapatuloy sa halos parehong paraan sa lahat ng kaso, ngunit sa dalawang magkaibang paraan:

• ang elemento ay pinainit sa labas;
• ang pag-init ay nagmumula sa loob.

Ang dalawang pamamaraan na ito ay naiiba sa mga tool: sa unang kaso, ang mga sangkap ay pinainit sa isang espesyal na pugon, at sa pangalawa, ipinapasa nila ang kasalukuyang sa pamamagitan ng bagay o inductively init ito, inilalagay ito sa isang electromagnetic field na may mataas na frequency.

Mahalaga! Ang pagkasira ng mala-kristal na istraktura ng materyal at ang paglitaw ng mga pagbabago dito ay humahantong sa likidong estado ng elemento.

Gamit ang iba't ibang tool, makakamit mo ang parehong proseso:

• tumataas ang temperatura;
• nagbabago ang kristal na sala-sala;
• ang mga particle ay lumayo sa isa't isa;
• lumilitaw ang iba pang mga paglabag sa kristal na sala-sala;
• nasira ang mga interatomic bond;
• nabuo ang isang mala-likidong layer.

Dahil naging malinaw na ito, ang temperatura ang pangunahing dahilan kung bakit pagbabago ng estado ng elemento. Ang punto ng pagkatunaw ay nahahati sa:

• baga - hindi hihigit sa 600 ° C;
• daluyan - 600-1600 ° C;
• masikip - higit sa 1600 ° С.

Ang tool para sa gawaing ito ay pinili ayon sa pag-aari sa isa o ibang grupo: mas kinakailangan na magpainit ng materyal, mas malakas ang mekanismo.

Gayunpaman, dapat kang mag-ingat at suriin ang data gamit ang coordinate system, halimbawa, ang kritikal na temperatura ng solid mercury ay -39 ° C, at solidong alkohol - -114 ° C, ngunit ang pinakamalaking sa kanila ay magiging -39 ° C , dahil ang numerong ito ay mas malapit sa zero.

Ang isang pantay na mahalagang tagapagpahiwatig ay ang punto ng kumukulo, kung saan kumukulo ang likido. Ang halagang ito ay katumbas ng init ng mga singaw na nabuo sa itaas ng ibabaw. Ang tagapagpahiwatig na ito ay direktang proporsyonal sa presyon: na may pagtaas sa presyon, tumataas ang punto ng pagkatunaw at kabaliktaran.

Mga pantulong na materyales

Ang bawat materyal ay may sariling mga tagapagpahiwatig ng temperatura kung saan nagbabago ang hugis nito, at para sa bawat isa sa kanila posible na gumuhit ng sarili nitong iskedyul ng pagtunaw at solidification. Depende sa kristal na sala-sala, magbabago ang mga tagapagpahiwatig. Halimbawa, tsart ng pagtunaw ng yelo nagpapakita na nangangailangan ito ng napakakaunting init, tulad ng ipinapakita sa ibaba:

Ipinapakita ng graph ang ratio ng dami ng init (patayo) at oras (pahalang) na kailangan para matunaw ang yelo.

Ipinapakita ng talahanayan kung magkano ang kailangan upang matunaw ang mga pinakakaraniwang metal.

Ang melting chart at iba pang mga auxiliary na materyales ay mahalaga sa panahon ng mga eksperimento upang masundan ang mga pagbabago sa posisyon ng mga particle at upang mapansin ang simula ng pagbabago sa hugis ng mga elemento.

solidification ng mga katawan

Ang hardening ay pagpapalit ng likidong anyo ng isang elemento sa isang solidong anyo. Ang paunang kinakailangan ay ang temperatura ay bumaba sa ibaba ng nagyeyelong punto. Sa panahon ng pamamaraang ito, ang isang kristal na istraktura ng mga molekula ay maaaring mabuo, at pagkatapos ay ang pagbabago ng estado ay tinatawag na pagkikristal. Sa kasong ito, ang elemento sa anyo ng likido ay dapat lumamig sa temperatura ng solidification o crystallization.

Ang pagtunaw at solidification ng mga mala-kristal na katawan ay isinasagawa sa ilalim ng parehong mga kondisyon sa kapaligiran: nag-crystallize ito sa 0 ° C, at natutunaw ang yelo sa parehong tagapagpahiwatig.

At sa kaso ng mga metal: bakal kinakailangan 1539°C para sa pagtunaw at pagkikristal.

Ang karanasan ay nagpapatunay na para sa solidification ang isang sangkap ay dapat maglabas ng pantay na dami ng init, tulad ng sa reverse transformation.

Kasabay nito, ang mga molekula ay naaakit sa isa't isa, na bumubuo ng isang kristal na sala-sala, na hindi makalaban, habang nawawala ang kanilang enerhiya. Kaya, tinutukoy ng tiyak na init kung gaano karaming enerhiya ang kailangan upang gawing likido ang isang katawan at kung gaano karami ang inilabas sa panahon ng solidification.

Formula sa paggamot - ito ay Q = λ*m. Sa panahon ng pagkikristal, isang minus sign ang idinagdag sa Q sign, dahil ang katawan sa kasong ito ay naglalabas o nawawalan ng enerhiya.

Pinag-aaralan namin ang pisika - mga graph ng pagtunaw at solidification ng mga sangkap

Mga proseso ng pagtunaw at solidification ng mga kristal

Konklusyon

Ang lahat ng mga tagapagpahiwatig na ito ng mga thermal na proseso ay dapat na kilala para sa isang malalim na pag-unawa sa pisika at pag-unawa sa mga primitive na natural na proseso. Kinakailangang ipaliwanag ang mga ito sa mga mag-aaral sa lalong madaling panahon, gamit ang mga improvised na paraan bilang mga halimbawa.

Natutunaw

Natutunaw Ito ay ang proseso ng pagbabago ng isang sangkap mula sa isang solido patungo sa isang likidong estado.

Ipinapakita ng mga obserbasyon na kung ang durog na yelo, na mayroong, halimbawa, isang temperatura na 10 ° C, ay naiwan sa isang mainit na silid, kung gayon ang temperatura nito ay tataas. Sa 0 °C, magsisimulang matunaw ang yelo, at hindi magbabago ang temperatura hanggang sa maging likido ang lahat ng yelo. Pagkatapos nito, tataas ang temperatura ng tubig na nabuo mula sa yelo.

Nangangahulugan ito na ang mga mala-kristal na katawan, na kinabibilangan ng yelo, ay natutunaw sa isang tiyak na temperatura, na tinatawag na temperatura ng pagkatunaw. Mahalaga na sa panahon ng proseso ng pagtunaw ang temperatura ng mala-kristal na sangkap at ang likidong nabuo sa panahon ng pagkatunaw nito ay nananatiling hindi nagbabago.

Sa eksperimento na inilarawan sa itaas, ang yelo ay nakatanggap ng isang tiyak na halaga ng init, ang panloob na enerhiya nito ay tumaas dahil sa isang pagtaas sa average na kinetic energy ng paggalaw ng mga molekula. Pagkatapos ang yelo ay natunaw, ang temperatura nito ay hindi nagbabago, kahit na ang yelo ay nakatanggap ng isang tiyak na halaga ng init. Dahil dito, ang panloob na enerhiya nito ay tumaas, ngunit hindi dahil sa kinetic, ngunit dahil sa potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula. Ang enerhiya na natanggap mula sa labas ay ginugol sa pagkasira ng kristal na sala-sala. Katulad nito, ang pagkatunaw ng anumang mala-kristal na katawan ay nangyayari.

Ang mga amorphous na katawan ay walang tiyak na punto ng pagkatunaw. Habang tumataas ang temperatura, unti-unti silang lumalambot hanggang sa maging likido.

Pagkikristal

Pagkikristal ay ang proseso kung saan nagbabago ang isang sangkap mula sa isang likidong estado patungo sa isang solidong estado. Paglamig, ang likido ay magbibigay ng isang tiyak na halaga ng init sa nakapaligid na hangin. Sa kasong ito, bababa ang panloob na enerhiya nito dahil sa pagbaba sa average na kinetic energy ng mga molekula nito. Sa isang tiyak na temperatura, magsisimula ang proseso ng pagkikristal, sa panahon ng prosesong ito ang temperatura ng sangkap ay hindi magbabago hanggang ang buong sangkap ay pumasa sa isang solidong estado. Ang paglipat na ito ay sinamahan ng pagpapalabas ng isang tiyak na halaga ng init at, nang naaayon, isang pagbawas sa panloob na enerhiya ng sangkap dahil sa isang pagbawas sa potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula nito.

Kaya, ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang likidong estado patungo sa isang solidong estado ay nangyayari sa isang tiyak na temperatura, na tinatawag na temperatura ng pagkikristal. Ang temperatura na ito ay nananatiling pare-pareho sa buong proseso ng pagtunaw. Ito ay katumbas ng punto ng pagkatunaw ng sangkap na ito.

Ang figure ay nagpapakita ng isang graph ng pag-asa ng temperatura ng isang solidong mala-kristal na substansiya sa oras sa proseso ng pag-init nito mula sa temperatura ng silid hanggang sa punto ng pagkatunaw, pagtunaw, pag-init ng sangkap sa likidong estado, paglamig ng likidong sangkap, pagkikristal at kasunod na paglamig ng substance sa solid state.

Tiyak na init ng pagsasanib

Ang iba't ibang mga kristal na sangkap ay may iba't ibang mga istraktura. Alinsunod dito, upang sirain ang kristal na sala-sala ng isang solid sa punto ng pagkatunaw nito, kinakailangang ipaalam ito sa ibang dami ng init.

Tiyak na init ng pagsasanib ay ang dami ng init na dapat ibigay sa 1 kg ng isang mala-kristal na substansiya upang ito ay maging likido sa punto ng pagkatunaw nito. Ipinapakita ng karanasan na ang tiyak na init ng pagsasanib ay tiyak na init ng pagkikristal .

Ang tiyak na init ng pagsasanib ay tinutukoy ng titik λ . Yunit ng tiyak na init ng pagsasanib - [λ] = 1 J/kg.

Ang mga halaga ng tiyak na init ng pagsasanib ng mga kristal na sangkap ay ibinibigay sa talahanayan. Ang tiyak na init ng pagtunaw ng aluminyo ay 3.9 * 10 5 J / kg. Nangangahulugan ito na para sa pagtunaw ng 1 kg ng aluminyo sa temperatura ng pagkatunaw, kinakailangan na gumastos ng halaga ng init na 3.9 * 10 5 J. Ang pagtaas ng panloob na enerhiya ng 1 kg ng aluminyo ay katumbas ng parehong halaga.

Upang makalkula ang dami ng init Q, kinakailangan upang matunaw ang isang sangkap na may masa m, na kinuha sa punto ng pagkatunaw, ay sumusunod sa tiyak na init ng pagsasanib λ multiply sa masa ng sangkap: Q = λm.

Ang parehong formula ay ginagamit kapag kinakalkula ang dami ng init na inilabas sa panahon ng pagkikristal ng isang likido.

Buod ng aralin “Pagtunaw at pagkikristal. Tiyak na init ng pagsasanib”.

Ipinakita namin sa iyong pansin ang isang aralin sa video sa paksang "Pagtunaw at solidification ng mga mala-kristal na katawan. Iskedyul ng pagtunaw at solidification. Dito natin sinisimulan ang pag-aaral ng isang bagong malawak na paksa: "Mga pinagsama-samang estado ng bagay." Dito ay tutukuyin natin ang konsepto ng estado ng pagsasama-sama, isaalang-alang ang mga halimbawa ng naturang mga katawan. At isaalang-alang ang mga pangalan at kung ano ang mga proseso kung saan ang mga sangkap ay dumadaan mula sa isang estado ng pagsasama-sama patungo sa isa pa. Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang mga proseso ng pagtunaw at pagkikristal ng mga solido at gumuhit ng isang graph ng temperatura ng mga naturang proseso.

Paksa: Pinagsama-samang estado ng bagay

Aralin: Pagtunaw at pagpapatigas ng mga mala-kristal na katawan. Tsart ng pagtunaw at solidification

Amorphous na mga katawan- mga katawan kung saan ang mga atom at molekula ay inayos sa isang tiyak na paraan malapit lamang sa lugar na pinag-aaralan. Ang ganitong uri ng pag-aayos ng butil ay tinatawag na short-range order.

Mga likido- mga sangkap na walang nakaayos na istraktura ng pag-aayos ng mga particle, ang mga molekula sa mga likido ay gumagalaw nang mas malayang, at ang mga puwersa ng intermolecular ay mas mahina kaysa sa mga solido. Ang pinakamahalagang pag-aari: pinapanatili nila ang dami, madaling baguhin ang hugis at kunin ang hugis ng sisidlan kung saan sila matatagpuan dahil sa pag-aari ng pagkalikido (Larawan 3).

kanin. 3. Ang likido ay nasa anyo ng isang prasko ()

mga gas- mga sangkap na ang mga molekula ay mahinang nakikipag-ugnayan sa isa't isa at gumagalaw nang sapalaran, kadalasang nagbabanggaan sa isa't isa. Ang pinakamahalagang ari-arian: hindi nila pinapanatili ang dami at hugis at sinasakop ang buong dami ng sisidlan kung saan sila matatagpuan.

Mahalagang malaman at maunawaan kung paano isinasagawa ang mga paglipat sa pagitan ng mga pinagsama-samang estado ng mga sangkap. Ang scheme ng naturang mga transition ay inilalarawan sa Figure 4.

1 - natutunaw;

2 - hardening (crystallization);

3 - singaw: pagsingaw o pagkulo;

4 - paghalay;

5 - sublimation (sublimation) - paglipat mula sa isang solidong estado hanggang sa isang gas na estado, na lumalampas sa likidong estado;

6 - desublimation - paglipat mula sa isang gas na estado sa isang solidong estado, na lumalampas sa likidong estado.

Sa aralin ngayon, bibigyan natin ng pansin ang mga proseso tulad ng pagtunaw at solidification ng mga mala-kristal na katawan. Ito ay maginhawa upang simulan ang pagsasaalang-alang ng mga naturang proseso sa pamamagitan ng halimbawa ng pagtunaw at pagkikristal ng yelo na pinakamadalas na nakatagpo sa kalikasan.

Kung maglagay ka ng yelo sa isang prasko at simulan itong painitin gamit ang isang burner (Larawan 5), mapapansin mo na ang temperatura nito ay magsisimulang tumaas hanggang sa maabot nito ang temperatura ng pagkatunaw (0 o C), pagkatapos ay magsisimula ang proseso ng pagtunaw, ngunit sa parehong oras ang temperatura ng yelo ay hindi tataas, at pagkatapos lamang ng pagtatapos ng proseso ng pagtunaw ng lahat ng yelo, ang temperatura ng nabuo na tubig ay magsisimulang tumaas.

kanin. 5. Natutunaw na yelo.

Kahulugan.Natutunaw- ang proseso ng paglipat mula sa solid tungo sa likidong estado. Ang prosesong ito ay nagaganap sa isang pare-parehong temperatura.

Ang temperatura kung saan natutunaw ang isang substance ay tinatawag na melting point at ito ay isang sinusukat na halaga para sa maraming solids at samakatuwid ay isang tabular na halaga. Halimbawa, ang natutunaw na punto ng yelo ay 0 o C, at ang natutunaw na punto ng ginto ay 1100 o C.

Ang kabaligtaran na proseso ng pagtunaw - ang proseso ng pagkikristal - ay maginhawang isinasaalang-alang ng halimbawa ng nagyeyelong tubig at ginagawa itong yelo. Kung kukuha ka ng isang test tube na may tubig at magsimulang palamig ito, pagkatapos ay sa una ay magkakaroon ng pagbaba sa temperatura ng tubig hanggang sa umabot sa 0 o C, at pagkatapos ay mag-freeze ito sa isang pare-parehong temperatura (Larawan 6), at pagkatapos ng kumpletong pagyeyelo, karagdagang paglamig ng nabuong yelo.

kanin. 6. Nagyeyelong tubig.

Kung ang inilarawan na mga proseso ay isinasaalang-alang mula sa punto ng view ng panloob na enerhiya ng katawan, pagkatapos ay sa panahon ng pagtunaw, ang lahat ng enerhiya na natanggap ng katawan ay ginugol sa pagkasira ng kristal na sala-sala at ang pagpapahina ng mga intermolecular bond, sa gayon, ang enerhiya ay ginugol hindi sa pagbabago ng temperatura, ngunit sa pagbabago ng istraktura ng sangkap at ang pakikipag-ugnayan ng mga particle nito. Sa proseso ng pagkikristal, ang palitan ng enerhiya ay nangyayari sa kabaligtaran na direksyon: ang katawan ay nagbibigay ng init sa kapaligiran, at ang panloob na enerhiya ay bumababa, na humahantong sa isang pagbawas sa kadaliang mapakilos ng mga particle, isang pagtaas sa pakikipag-ugnayan sa pagitan nila at solidification. ng katawan.

Ito ay kapaki-pakinabang na magagawang graphical na ilarawan ang mga proseso ng pagtunaw at pagkikristal ng isang sangkap sa isang graph (Larawan 7).

Kasama ang mga axes ng graph ay matatagpuan: ang abscissa axis - oras, ang ordinate axis - ang temperatura ng substance. Bilang sangkap na pinag-aaralan, kukuha tayo ng yelo sa negatibong temperatura, ibig sabihin, ang isa na, sa pagtanggap ng init, ay hindi agad magsisimulang matunaw, ngunit iinit hanggang sa natutunaw na punto. Ilarawan natin ang mga seksyon sa graph, na kumakatawan sa hiwalay na mga thermal na proseso:

Paunang estado - a: pagpainit ng yelo sa temperaturang natutunaw na 0 o C;

a - b: proseso ng pagkatunaw sa isang pare-parehong temperatura na 0 o C;

b - point na may isang tiyak na temperatura: pagpainit ng tubig na nabuo mula sa yelo sa isang tiyak na temperatura;

Point na may isang tiyak na temperatura - c: paglamig ng tubig hanggang sa nagyeyelong punto 0 o C;

c - d: ang proseso ng pagyeyelo ng tubig sa isang pare-parehong temperatura ng 0 o C;

d - huling estado: paglamig ng yelo sa ilang negatibong temperatura.

Ngayon ay isinasaalang-alang namin ang iba't ibang pinagsama-samang estado ng bagay at binigyang pansin ang mga proseso tulad ng pagtunaw at pagkikristal. Sa susunod na aralin, tatalakayin natin ang pangunahing katangian ng proseso ng pagtunaw at pagpapatibay ng mga sangkap - ang tiyak na init ng pagsasanib.

1. L. E. Gendenshtein, A. B. Kaidalov, at V. B. Kozhevnikov, Ed. Orlova V. A., Roizena I. I. Physics 8. - M .: Mnemosyne.

2. Peryshkin A. V. Physics 8. - M .: Bustard, 2010.

3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Physics 8. - M .: Edukasyon.

1. Mga diksyunaryo at encyclopedia sa Academician ().

2. Lecture course "Molecular physics at thermodynamics" ().

3. Panrehiyong koleksyon ng rehiyon ng Tver ().

1. Pahina 31: mga tanong #1-4; p. 32: mga tanong #1-3; pahina 33: pagsasanay #1-5; p. 34: mga tanong #1-3. Peryshkin A. V. Physics 8. - M .: Bustard, 2010.

2. Ang isang piraso ng yelo ay lumulutang sa isang palayok ng tubig. Sa ilalim ng anong kondisyon hindi ito matutunaw?

3. Sa panahon ng pagtunaw, ang temperatura ng mala-kristal na katawan ay nananatiling hindi nagbabago. At ano ang nangyayari sa panloob na enerhiya ng katawan?

4. Ang mga nakaranas ng mga hardinero sa kaganapan ng mga frost sa gabi ng tagsibol sa panahon ng pamumulaklak ng mga puno ng prutas sa gabi ay abundantly dinidilig ng tubig ang mga sanga. Bakit ito makabuluhang binabawasan ang panganib ng pagkawala ng mga pananim sa hinaharap?

Habang bumababa ang temperatura, maaaring magbago ang isang sangkap mula sa isang likidong estado hanggang sa isang solidong estado.

Ang prosesong ito ay tinatawag na solidification o crystallization.
Sa panahon ng solidification ng isang sangkap, ang parehong dami ng init ay inilabas, na nasisipsip sa panahon ng pagkatunaw nito.

Ang mga formula ng pagkalkula para sa dami ng init sa panahon ng pagtunaw at pagkikristal ay pareho.

Ang mga temperatura ng pagkatunaw at solidification ng parehong sangkap, kung ang presyon ay hindi nagbabago, ay pareho.
Sa buong proseso ng pagkikristal, ang temperatura ng isang sangkap ay hindi nagbabago, at maaari itong sabay na umiral sa parehong likido at solidong estado.

TINGNAN MO SA BOOKSHELF

INTERESTING TUNGKOL SA CRYSTALLISATION

May kulay na yelo?

Kung magdagdag ka ng isang maliit na pintura o dahon ng tsaa sa isang plastik na baso na may tubig, pukawin ito at, pagkatanggap ng isang kulay na solusyon, balutin ang baso sa itaas at ilantad ito sa hamog na nagyelo, pagkatapos ay isang layer ng yelo ay magsisimulang mabuo mula sa ibaba hanggang ang ibabaw. Gayunpaman, huwag asahan na makakuha ng kulay na yelo!

Kung saan nagsimula ang pagyeyelo ng tubig, magkakaroon ng ganap na transparent na layer ng yelo. Ang itaas na bahagi nito ay magiging kulay, at mas malakas pa kaysa sa orihinal na solusyon. Kung ang konsentrasyon ng pintura ay napakataas, kung gayon ang isang puddle ng solusyon nito ay maaaring manatili sa ibabaw ng yelo.
Ang katotohanan ay ang transparent na sariwang yelo ay nabuo sa mga solusyon ng pintura at asin. ang lumalagong mga kristal ay nag-aalis ng anumang mga dayuhang atomo at mga molekula ng karumihan, sinusubukang bumuo ng isang perpektong sala-sala habang ito ay posible. Tanging kapag ang mga impurities ay walang mapupuntahan, ang yelo ay magsisimulang itayo ang mga ito sa istraktura nito o iiwan ang mga ito sa anyo ng mga kapsula na may puro likido. Samakatuwid, ang yelo sa dagat ay sariwa, at kahit na ang pinakamaruming puddles ay natatakpan ng transparent at malinis na yelo.

Sa anong temperatura nagyeyelo ang tubig?

Lagi bang nasa zero degrees?
Ngunit kung ang pinakuluang tubig ay ibinuhos sa isang ganap na malinis at tuyo na baso at inilagay sa labas ng bintana sa hamog na nagyelo sa temperatura na minus 2-5 degrees C, na natatakpan ng malinis na baso at protektado mula sa direktang liwanag ng araw, pagkatapos ay sa ilang oras ang mga nilalaman ng Ang salamin ay lalamig sa ibaba ng zero, ngunit mananatiling likido.
Kung pagkatapos ay magbubukas ka ng isang baso at magtapon ng isang piraso ng yelo o niyebe o kahit na alikabok lamang sa tubig, pagkatapos ay literal sa harap ng iyong mga mata ang tubig ay agad na mag-freeze, na sumisibol sa buong volume sa mahahabang kristal.

Bakit?
Ang pagbabagong-anyo ng isang likido sa isang kristal ay nangyayari lalo na sa mga impurities at inhomogeneities - mga particle ng alikabok, mga bula ng hangin, mga iregularidad sa mga dingding ng sisidlan. Ang dalisay na tubig ay walang mga sentro ng pagkikristal at maaaring palamigin habang nananatiling likido. Sa ganitong paraan, posible na dalhin ang temperatura ng tubig sa minus 70°C.

Paano ito nangyayari sa kalikasan?

Sa huling bahagi ng taglagas, ang napakalinis na mga ilog at batis ay nagsisimulang mag-freeze mula sa ibaba. Sa pamamagitan ng isang layer ng malinaw na tubig ay malinaw na nakikita na ang algae at driftwood sa ibaba ay tinutubuan ng maluwag na ice coat. Sa ilang mga punto, ang ilalim na yelo na ito ay lumalabas, at ang ibabaw ng tubig ay agad na lumalabas na nakatali ng isang ice crust.

Ang temperatura ng itaas na mga layer ng tubig ay mas mababa kaysa sa malalim, at ang pagyeyelo ay tila nagsisimula sa ibabaw. Gayunpaman, ang dalisay na tubig ay nag-freeze nang nag-aatubili, at ang yelo ay una sa lahat ng mga anyo kung saan mayroong isang suspensyon ng silt at isang solidong ibabaw - malapit sa ibaba.

Sa ibaba ng agos ng mga talon at mga dam spillway, kadalasan ay mayroong espongha na masa ng yelo sa loob ng tubig na tumutubo sa kumukulong tubig. Tumataas sa ibabaw, kung minsan ay nababara nito ang buong channel, na bumubuo ng tinatawag na zazhory, na maaari pa ring damhin ang ilog.

Bakit mas magaan ang yelo kaysa tubig?

Sa loob ng yelo ay maraming mga butas at mga puwang na puno ng hangin, ngunit hindi ito ang dahilan na maaaring ipaliwanag ang katotohanan na ang yelo ay mas magaan kaysa tubig. Ice at walang microscopic pores
mayroon pa ring density na mas mababa kaysa sa tubig. Ang lahat ay tungkol sa mga tampok ng panloob na istraktura ng yelo. Sa isang kristal na yelo, ang mga molekula ng tubig ay matatagpuan sa mga node ng kristal na sala-sala upang ang bawat isa ay may apat na "kapitbahay".

Ang tubig, sa kabilang banda, ay walang kristal na istraktura, at ang mga molekula sa isang likido ay matatagpuan mas malapit kaysa sa isang kristal, i.e. ang tubig ay mas siksik kaysa sa yelo.
Una, kapag natutunaw ang yelo, ang mga inilabas na molekula ay nagpapanatili pa rin ng istraktura ng kristal na sala-sala, at ang density ng tubig ay nananatiling mababa, ngunit unti-unting nawasak ang kristal na sala-sala, at ang density ng tubig ay tumataas.
Sa isang temperatura ng + 4 ° C, ang density ng tubig ay umabot sa isang maximum, at pagkatapos, na may pagtaas sa temperatura, nagsisimula itong bumaba dahil sa isang pagtaas sa rate ng thermal motion ng mga molekula.

Paano nagyeyelo ang puddle?

Kapag pinalamig, ang mga itaas na layer ng tubig ay nagiging mas siksik at lumulubog. Ang kanilang lugar ay kinuha ng mas siksik na tubig. Ang ganitong paghahalo ay nangyayari hanggang ang temperatura ng tubig ay bumaba sa +4 degrees Celsius. Sa temperatura na ito, ang density ng tubig ay pinakamataas.
Sa isang karagdagang pagbaba sa temperatura, ang mga itaas na layer ng tubig ay maaari nang lumiit nang higit pa, at unti-unting lumalamig hanggang 0 degrees, ang tubig ay nagsisimulang mag-freeze.

Sa taglagas, ang temperatura ng hangin sa gabi at araw ay ibang-iba, kaya ang yelo ay nagyeyelo sa mga layer.
Ang ilalim na ibabaw ng yelo sa isang nagyeyelong puddle ay halos kapareho ng isang cross section ng isang puno ng kahoy:
nakikita ang mga concentric na singsing. Ang lapad ng mga singsing ng yelo ay maaaring gamitin upang hatulan ang panahon. Karaniwan ang puddle ay nagsisimulang mag-freeze mula sa mga gilid, dahil. may mas kaunting lalim. Ang lugar ng nabuo na mga singsing ay bumababa sa paglapit sa gitna.

INTERESTING

Na sa mga tubo ng underground na bahagi ng mga gusali, ang tubig ay madalas na nagyeyelo hindi sa hamog na nagyelo, ngunit sa lasaw!
Ito ay dahil sa mahinang thermal conductivity ng lupa. Ang init ay dumadaan sa lupa nang napakabagal na ang pinakamababang temperatura sa lupa ay nangyayari sa ibang pagkakataon kaysa sa ibabaw ng lupa. Ang mas malalim, mas malaki ang pagkaantala. Kadalasan, sa panahon ng hamog na nagyelo, ang lupa ay walang oras upang palamig, at kapag natunaw ang lupa, ang hamog na nagyelo ay umabot sa lupa.

Na, nagyeyelo sa isang tapon na bote, sinira ito ng tubig. Ano ang mangyayari sa isang baso kung nag-freeze ka ng tubig dito? Ang tubig, ang pagyeyelo, ay lalawak hindi lamang paitaas, kundi pati na rin sa mga gilid, at ang salamin ay lumiliit. Ito ay hahantong pa rin sa pagkasira ng salamin!

ALAM MO BA

May isang kilalang kaso kapag ang mga nilalaman ng isang bote ng narzan ay pinalamig na mabuti sa freezer, na binuksan sa isang mainit na araw ng tag-araw, agad na naging isang piraso ng yelo.

Ang metal na "cast iron" ay kumikilos nang kawili-wili, na lumalawak sa panahon ng pagkikristal. Ito ay nagpapahintulot na ito ay magamit bilang isang materyal para sa masining na paghahagis ng mga manipis na lace lattice at maliliit na eskultura ng mesa. Sa katunayan, kapag nagpapatibay, nagpapalawak, pinupunan ng cast iron ang lahat, kahit na ang pinaka-pinong mga detalye ng form.

Sa Kuban, ang mga matatapang na inumin ay inihanda sa taglamig - "nagyeyelo". Upang gawin ito, ang alak ay nakalantad sa hamog na nagyelo. Una sa lahat, ang tubig ay nagyeyelo, at ang isang puro solusyon ng alkohol ay nananatili. Ito ay pinatuyo at ang operasyon ay paulit-ulit hanggang sa makamit ang nais na lakas. Kung mas mataas ang konsentrasyon ng alkohol, mas mababa ang punto ng pagyeyelo.

Ang pinakamalaking hailstone na naitala ng mga tao ay nahulog sa Kansas, USA. Ang bigat nito ay halos 700 gramo.

Ang oxygen sa estado ng gas sa temperatura na minus 183 degrees C ay nagiging likido, at sa temperatura na minus 218.6 degrees C, ang solidong oxygen ay nakuha mula sa likido.

Noong unang panahon, ang mga tao ay gumagamit ng yelo upang mag-imbak ng pagkain. Ginawa ni Carl von Linde ang unang refrigerator sa bahay na pinapagana ng isang steam engine na nagbomba ng freon gas sa pamamagitan ng mga tubo. Sa likod ng refrigerator, ang gas sa mga tubo ay nag-condensed at naging likido. Sa loob ng refrigerator, ang likidong freon ay sumingaw at ang temperatura nito ay bumaba nang husto, pinalamig ang refrigerator compartment. Noong 1923 lamang, nilikha ng Swedish inventors na sina Balzen von Platen at Carl Muntens ang unang electric refrigerator, kung saan ang freon ay nagiging gas mula sa likido at kumukuha ng init mula sa hangin sa refrigerator.

ITO AY OO

Ilang piraso ng tuyong yelo na itinapon sa nasusunog na gasolina ang pumapatay ng apoy.
May yelo na masusunog ang mga daliri kung ito ay mahawakan. Ito ay nakuha sa ilalim ng napakataas na presyon, kung saan ang tubig ay nagiging solidong estado sa isang temperatura na higit sa 0 degrees Celsius.

Maraming pansin ang binayaran sa magkaparehong pagbabago ng mga likido at gas. Ngayon isaalang-alang ang pagbabagong-anyo ng solids sa likido at likido sa solids.

Pagtunaw ng mga mala-kristal na katawan

Ang pagkatunaw ay ang pagbabago ng isang sangkap mula sa isang solido patungo sa isang likidong estado.

Mayroong makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng pagkatunaw ng mala-kristal at amorphous na mga katawan. Upang magsimulang matunaw ang isang mala-kristal na katawan, dapat itong painitin sa isang temperatura na medyo tiyak para sa bawat sangkap, na tinatawag na melting point.

Halimbawa, sa normal na presyon ng atmospera, ang punto ng pagkatunaw ng yelo ay 0°C, ang naphthalene ay 80°C, ang tanso ay 1083°C, at ang tungsten ay 3380°C.

Para matunaw ang katawan, hindi sapat na painitin ito hanggang sa punto ng pagkatunaw; ito ay kinakailangan upang patuloy na magbigay ng init dito, ibig sabihin, upang madagdagan ang panloob na enerhiya nito. Sa panahon ng pagtunaw, ang temperatura ng mala-kristal na katawan ay hindi nagbabago.

Kung ang katawan ay patuloy na umiinit pagkatapos na matunaw, tataas ang temperatura ng pagkatunaw nito. Ang nasa itaas ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng isang graph ng pagtitiwala ng temperatura ng katawan sa oras ng pag-init nito (Larawan 8.27). Plot AB tumutugma sa pag-init ng isang solidong katawan, ang pahalang na seksyon Araw- proseso ng pagtunaw at balangkas CD - pag-init ng matunaw. Curvature at slope ng mga seksyon ng plot AB At CD depende sa mga kondisyon ng proseso (masa ng pinainit na katawan, kapangyarihan ng pampainit, atbp.).

Ang paglipat ng isang mala-kristal na katawan mula sa isang solido patungo sa isang likidong estado ay nangyayari nang biglaan, bigla - alinman sa isang likido o isang solidong katawan.

Pagtunaw ng mga amorphous na katawan

Iba talaga ang pag-uugali ng mga amorphous na katawan. Kapag pinainit, sila ay unti-unti, habang tumataas ang temperatura, lumambot at kalaunan ay nagiging likido, na nananatiling homogenous sa buong panahon ng pag-init. Walang tiyak na temperatura ng paglipat mula sa solid hanggang likido. Ang Figure 8.28 ay nagpapakita ng isang plot ng temperatura kumpara sa oras sa panahon ng paglipat ng isang amorphous na katawan mula sa isang solid patungo sa isang likidong estado.

Solidification ng mala-kristal at amorphous na katawan

Ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang likido patungo sa isang solidong estado ay tinatawag na solidification o crystallization.(para sa mga mala-kristal na katawan).

Mayroon ding makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng solidification ng crystalline at amorphous na katawan. Kapag ang isang nilusaw na mala-kristal na katawan (natunaw) ay pinalamig, ito ay patuloy na nananatili sa isang likidong estado hanggang ang temperatura nito ay bumaba sa isang tiyak na halaga. Sa temperaturang ito, na tinatawag na temperatura ng pagkikristal, ang katawan ay nagsisimulang mag-kristal. Ang temperatura ng mala-kristal na katawan ay hindi nagbabago sa panahon ng solidification. Maraming mga obserbasyon ang nagpakita nito Ang mga mala-kristal na katawan ay natutunaw at nagpapatigas sa parehong temperatura na tinutukoy para sa bawat sangkap. Sa karagdagang paglamig ng katawan, kapag tumigas ang buong pagkatunaw, bababa muli ang temperatura ng katawan. Ang nabanggit ay inilalarawan ng isang graph ng pag-asa ng temperatura ng katawan sa oras ng paglamig nito (Larawan 8.29). Plot A 1 SA 1 tumutugma sa likidong paglamig, pahalang na seksyon SA 1 SA 1 - proseso ng crystallization at plot C 1 D 1 - pagpapalamig sa solidong katawan na nagreresulta mula sa pagkikristal.

Ang mga sangkap mula sa isang likidong estado hanggang sa isang solidong estado sa panahon ng pagkikristal ay dumadaan din nang biglaan nang walang mga intermediate na estado.

Ang solidification ng isang amorphous body, tulad ng resin, ay nangyayari nang unti-unti at pantay sa lahat ng bahagi nito; ang dagta sa parehong oras ay nananatiling homogenous, ibig sabihin, ang solidification ng mga amorphous na katawan ay ang kanilang unti-unting pampalapot. Walang tiyak na temperatura ng paggamot. Ang Figure 8.30 ay nagpapakita ng isang plot ng curing resin temperature versus time.

kaya, Ang mga amorphous na sangkap ay walang tiyak na temperatura, pagkatunaw at solidification.