Pagkikristal at melting iskedyul ng mga pagbabago sa mga pinagsama-samang estado ng kabuhayan

Ang artikulong ito ay nagpapaliwanag kung ano ang pagkikristal at pagtunaw. Sa halimbawa ng mga iba't ibang mga estado ng pagsasama-sama ng tubig ay ipinaliwanag, kung magkano ang init ay kailangan para sa nagyeyelo at lasaw at kung bakit ang mga halagang ito ay magkaiba. Ipinapakita nito ang pagkakaiba sa pagitan ng poly- at solong crystals, pati na rin ang pagiging kumplikado ng ang paggawa ng huli.

Paglipat sa isa pang pinagsama-samang estado

Isang ordinaryong tao thinks tungkol sa mga bihirang ngunit buhay sa antas kung saan ito ay umiiral ngayon, maaaring naging imposible nang walang science. Ano ito? Ang isang mahirap na tanong, dahil marami sa mga proseso na nagaganap sa interface ng ilang mga disiplina. Phenomena na matukoy ang lugar ng agham ay mahirap, ay ang pagkikristal at pagtunaw. Gusto Ito tila, well, kung ano ang mahirap: nagkaroon tubig - ay naging yelo, ay isang bakal na bola - ay naging isang pool ng likidong metal. Gayunman, ang eksaktong mekanismo ng paglipat mula sa isang estado ng pagsasama-sama sa isa pang nawawalang. Physics umakyat mas malalim sa mga gubat, ngunit upang mahulaan nang eksakto kung ano ang punto ay magsisimula pagtunaw at pagkikristal ng ang mga katawan ay hindi pa nakuha.

Ano ang alam namin

Isang bagay na sangkatauhan pa rin ang nakakaalam. Ang temperatura ng pagkatunaw at pagkikristal medyo madaling tinutukoy empirically. Ngunit lahat ng bagay ay hindi kaya simple. Alam ng lahat na ang tubig natutunaw at freezes sa zero degrees Celsius. Gayunman, tubig ay karaniwang hindi lamang ng isang panteorya tayuan, isang tiyak na halaga. Huwag kalimutan na ang temperatura ng pagkatunaw at pagkikristal proseso ay hindi madalian. Ice cube ay nagsisimula sa matunaw mas maaga kaysa sa eksaktong umabot sa zero degrees, ang tubig sa unang beaker ay sakop na may yelo ba ay kristal sa temperatura na bahagyang lumampas ang marka sa scale.

Paghihiwalay at pagsipsip ng init sa panahon ng paglipat sa ibang estado ng pagsasama-sama

Pagkikristal at pagtunaw solids sinamahan ng ilang mga thermal epekto. Sa lusaw ang Molekyul (o kung minsan atoms) ay interconnected ay hindi masyadong masikip. Eksaktong i dahil dito, mayroon sila ng kakayahan upang "flow." Kapag ang katawan ay nagsisimula upang mawala ang init, atoms at molecules magsimulang magkaisa ang mga ito sa pinaka-maginhawang istraktura. Kaya, pagkikristal nangyayari. Kadalasan ay depende sa mga panlabas na mga kondisyon, ay nakuha mula sa parehong carbon grapayt, diyamante, o fullerene. Kaya hindi lamang temperatura ngunit din ang presyon impluwensiya sa paraan Magpapatuloy pagkikristal at pagtunaw. Gayunpaman, upang sirain ang kristal na istraktura ng matibay na koneksyon, ito ay tumatagal ng kaunti pang enerhiya, at samakatuwid ay ibinigay ang halaga ng init kaysa sa upang lumikha ng mga ito. Sa gayon, ang materyal ay i-freeze ang mas mabilis kaysa sa matunaw na proseso sa ilalim ng parehong kundisyon. pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na tago init, at sumasalamin sa mga pagkakaiba na inilarawan sa itaas. Alalahanin na ang tago init ay walang kaugnayan sa init at dahil dito ay sumasalamin sa halaga ng init na kinakailangan upang matunaw at pagkikristal naganap.

Baguhin sa dami kapag lumilipat sa isa pang pinagsama-samang estado

Bilang na nabanggit, ang bilang at kalidad ng mga link sa likido at solid estado ay magkaiba. Para lusaw ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya, samakatuwid, atom ilipat ang mas mabilis patuloy na paglukso mula sa isang lugar patungo sa isa pa at paglikha ng isang pansamantalang koneksyon. Dahil ang amplitude ng oscillations ng mga particle mas malaki, at ang likido ay may isang mas mataas na volume. Samantalang sa isang solid mahigpit na koneksyon, ang bawat atom sa mag-vibrate ang tungkol sa isang posisyon ng balanse, siya ay hindi na mag-iwan ang kanyang posisyon. Ang istrakturang ito ay tumatagal ng hanggang mas mababa space. Kaya na ang temperatura ng pagkatunaw at pagkikristal ng sangkap na sinamahan ng isang pagbabago sa dami.

Properties Melting at pagkikristal ng tubig

Ito karaniwang at mahalagang likido para sa ating planeta, tulad ng tubig ay maaaring casually-play ang isang malaking papel na ginagampanan sa buhay ng halos lahat ng buhay na tao'y. Na inilarawan sa itaas ay ang pagkakaiba sa pagitan ng halaga ng init na kinakailangan para sa pagkikristal at pagtunaw naganap, pati na rin ang pagbabago sa lakas ng tunog kapag ang pagbabago ng estado ng pagsasama-sama. Ang ilang mga pagbubukod sa parehong mga patakaran ay tubig. Hydrogen iba't ibang mga molecule sa isang likido estado kahit na sandali lamang konektado, na bumubuo ng mahina, pero hindi pa rin zero hydrogen bond. Ito ay nagpapaliwanag sa mga lubhang malaking kapasidad ng unibersal na tuluy-tuloy init. Dapat ito ay nabanggit na ang daloy ng tubig, mga komunikasyong ito ay hindi makagambala. Ngunit ang kanilang mga papel na ginagampanan sa panahon ng pagyeyelo (sa ibang salita, pagkikristal) hanggang sa dulo ay nananatiling hindi maliwanag. Gayunpaman, dapat isa aminin na ang yelo ng parehong mass sumasakop higit na dami kaysa sa likidong tubig. Katunayan na ito ay nagiging sanhi ng maraming pinsala sa mga network utility, at naghahatid ng isang pulutong ng mga problema sa paghahatid ng kanilang mga tao.

Hindi lang isang beses o dalawang beses sa balita flashed tulad ng mga mensahe. Sa taglamig, ang boiler room ng isang remote village na nagkaroon ng aksidente. Dahil sa snowstorms, yelo at mabigat na hamog na nagyelo ay hindi nagkaroon ng oras upang humimok ng gasolina. Tubig ibinibigay sa heating at taps, baterya, na mainit-init. Kung ito ay hindi oras upang alisan ng tubig, umaalis sa sistema ng hindi bababa sa bahagyang walang laman, at ito ay mas mahusay na upang matuyo, ito ay nagsisimula upang makakuha ng ambient temperatura. Mas madalas kaysa sa hindi, sa kasamaang-palad, sa oras na ito may mga mabibigat na frosts. At ang yelo pansiwang pipe, hindi umaalis ang mga tao na walang pagkakataon para sa isang komportableng buhay sa mga darating na buwan. Pagkatapos, siyempre, alisin ang aksidente, magiting Emergency Situations Ministry, breaking sa pamamagitan ng pagbagsak ng snow upang makakuha ng bombarded sa pamamagitan ng helicopter ng ilang tons ng coveted karbon at mahihirap na pagtutubero sa mabangis malamig na orasan pagbabago tubes.

Snow at snowflakes

Imagining ang yelo, madalas naming tingin ng malamig na mga cube sa isang baso ng juice o ang malawak expanses ng frozen Antarctic. Snow ay pinaghihinalaang sa pamamagitan ng mga tao bilang isang espesyal na kababalaghan, na kung saan ay anyong walang kaugnayan sa tubig. Ngunit sa katunayan ito ay pareho yelo, lamang frozen sa isang tiyak na pagkakasunod-sunod, na tumutukoy sa hugis. Sabi nila na ang dalawang magkatulad na mga snowflakes sa buong mundo ay hindi umiiral. Ang isang siyentipiko mula sa Estados Unidos kinuha up ang bagay na seryoso at ay natukoy ang mga kondisyon para sa pagkuha ng mga beauties hex ninanais na hugis. Kanyang laboratoryo ay maaaring magbigay ng kahit na isang pagbagsak ng snow ng snowflakes image binabayaran ng client. Hindi sinasadya, ulang may yelo, snow at mga katulad nito, ay napaka-curious resulta ng proseso ng pagkikristal - mula sa singaw at hindi tubig. Reconversion ng solid na katawan nang sabay-sabay sa mga puno ng gas unit ay tinatawag na pangingimbabaw.

Single crystals at polycrystalline

Lahat ng tao ay nakakita sa mga pattern ng taglamig yelo sa baso sa bus. Ang mga ito ay nabuo dahil ang temperatura sa loob ng sasakyan ay higit sa zero Celsius. At bukod sa, isang pulutong ng mga tao paghinga kasama ang hangin mula sa baga pares, magbigay ng mas higit na kahalumigmigan. Ngunit ang glass (madalas banayad Single) ay ambient temperatura, iyon ay isang negatibo. Singaw ng tubig, pagpindot ito masyadong mabilis loses init at nagiging isang solid estado. Isang kristal patpat sa isa pa, bawat isa sa mga sumusunod na form ay bahagyang naiiba mula sa nakaraang isa, at mabilis na palaguin ang magandang asymmetrical pattern. Ito ay isang halimbawa ng polycrystalline. "Poly" - mula sa Latin "ng maraming". Sa kasong ito, ang ilan sa microparts pinagsama sa isang solong unit. Ang anumang metal produkto - masyadong madalas polycrystalline. At dito ay ang perpektong anyo ng natural kuwarts prisma - ay isang solong kristal. Sa kaayusan nito, walang sinuman ang maghanap ng di-kasakdalan at gaps, samantalang sa polycrystalline volume direksyon piraso ay isagawa ang random at hindi sumasang-ayon sa bawat isa.

Smartphone at binocular

Ngunit sa modernong teknolohiya madalas ay nangangailangan ng isang ganap na purong solong crystals. Halimbawa, kahit anong smartphone ay naglalaman ng sa kanyang kailaliman silikon memory elemento. Walang atom sa lahat ng lakas ng tunog na ito ay hindi dapat inilipat mula sa mga ideal na lokasyon. Ang bawat tao'y may upang maganap nito. Kung hindi man, sa halip ng mga larawan makakakuha ka ng ang output tunog, at, higit sa lahat, bastos.

Binocular, night vision device Kailangan din ng sapat bulk solong crystals na-convert ang infrared radiation sa nakikitang liwanag. Mga Paraan para sa kanilang dumaraming bilang, ngunit ang bawat ay nangangailangan ng maingat lalo na at tumpak na mga kalkulasyon. Paano nakuha single crystal, siyentipiko na maunawaan mula sa phase diagram, ibig sabihin ng pagtingin sa isang graph ng pagtunaw at pagkikristal ng produkto. Lumikha ng isang larawan ay mahirap, samakatuwid, mga materyales siyentipiko ay lalo na pinapahalagahan ng mga siyentipiko na nagpasya upang malaman ang lahat ng detalye ng iskedyul.