Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

11.10: Фазовые переходы: плавление и замерзание
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Phase Transitions: Melting and Freezing
 
ТРАНСКРИПТ

11.10: Фазовые переходы: плавление и замерзание

Нагревание кристаллического твердого тела увеличивает среднюю энергию его атомов, молекул или ионов, и твердое тело становится горячее. В какой-то момент добавленная энергия становится достаточно большой, чтобы частично преодолеть силы, удерживающие молекулы или ионы твердого тела в своих фиксированных положениях, и твердое тело начинает процесс перехода в жидкое состояние или плавления. В этот момент температура твердого тела перестает повышаться, несмотря на постоянное воздействие тепла, и она остается постоянной до тех пор, пока все твердое тело не расплавится. Только после расплавления всего твердого тела дальнейшее нагревание приведет к повышению температуры жидкости.

Если во время плавления прекращается нагрев и смесь твердого тела помещается в полностью изолированный контейнер, чтобы не попасть в него и не выйти из него, то твердые и жидкие фазы останутся в равновесии. Это практически ситуация с смесью льда и воды в очень хорошей бутылке-термосе; почти нет тепла в или из, и смесь твердого льда и жидкой воды остается в течение нескольких часов. В смеси твердого и жидкого при равновесии взаимные процессы плавления и замораживания происходят на равных скоростях, и поэтому количество твердого и жидкого остаются постоянными. Температура, при которой твердые и жидкие фазы данного вещества находятся в равновесии, называется температурой плавления твердого тела или точкой замерзания жидкости.

Использование одного или другого термина обычно определяется направлением рассматриваемого фазового перехода, например, от твердого к жидкому (плавление) или от жидкости к твердой (замерзание). Энтальпия синтеза и температура плавления кристаллического твердого тела зависят от прочности силы притяжения между единицами, присутствующими в кристалле. Молекулы со слабым силы притяжения образуют кристаллы с низкими точками плавления. Кристаллы, состоящие из частиц с более сильным расплавом силы притяжения при более высоких температурах.

Количество тепла, необходимое для замены одного моль вещества из твердого состояния на жидкое — энтальпия синтеза, ΔHfus вещества. Энтальпия сплавления льда составляет 6.0 кДж/моль при 0 °C. Плавление (плавление) является эндотермическим.

Обратный процесс, замораживание, является экзотермическим процессом, изменение энтальпии которого составляет –6.0 кДж/моль при 0 °C:

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 10.3: Фазовые переходы.

Tags

Phase Transitions Melting Freezing Solid Liquid Heat Thermal Energy Vibration Intermolecular Forces Lattice Melting Point Fusion Point Molar Heat Of Fusion Molar Enthalpy Of Fusion Endothermic Process Positive Enthalpy Value Ice Temperature Increase Heat Of Vaporization

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter