Что такое точка замерзания в градусах Цельсия?
Точка замерзания может быть определена как температура, при которой жидкость превращается в твердое вещество при данном давлении. Температура замерзания обычно определяется после того, как жидкость подвергается воздействию низких температур. Однако в некоторых веществах замерзание происходит после повышения температуры жидкости. Наиболее распространенное вещество, вода, имеет температуру замерзания 0 градусов по Цельсию.
переохлаждение
Переохлаждение - это процесс, при котором жидкость не превращается в твердую форму, несмотря на то, что подвергается воздействию температур ниже точки замерзания. Такая жидкость будет кристаллизоваться только после добавления дополнительного затравочного ядра или добавления в него затравочного кристалла. Однако, если жидкость сохраняет свой первоначальный структурный состав, она затвердеет. Переохлажденные жидкости имеют отличные физические свойства, многие из которых еще предстоит окончательно понять ученым. Известно, что вода остается в жидком состоянии после переохлаждения даже при таких низких температурах, как - (отрицательный) 4000 градусов Цельсия, а при воздействии условий высокого давления переохлажденная вода остается в жидком состоянии при низких температурах - (отрицательных) 700 градусов Цельсия., Для сравнения, точка замерзания чистой воды в нормальных условиях составляет 00 градусов Цельсия.
кристаллизация
В большинстве жидкостей процесс замораживания включает кристаллизацию. Кристаллизация - это процесс, при котором жидкость превращается в кристаллическую твердую форму при воздействии низких температур и изменении атомной структуры жидкости с образованием кристаллической структуры. Замораживание замедляется во время кристаллизации, и температуры остаются постоянными, пока замораживание не завершится. Помимо температуры, другими факторами, которые влияют на процесс кристаллизации, являются ионизация и полярность жидкости.
превращение в стекло
Существует множество веществ, которые не кристаллизуются даже при низких температурах, но вместо этого проходят процесс, известный как остекловывание, где они сохраняют свое жидкое состояние, но низкие температуры изменяют свои вязкоупругие свойства. Такие вещества известны как аморфные твердые вещества. Некоторыми примерами этих аморфных твердых веществ являются глицерин и стекло. Известно также, что несколько форм полимеров подвергаются витрификации. Процесс остекловывания отличается от замораживания, поскольку он определяется как неравновесный процесс, в котором не существует равновесия между кристаллической и ее жидкой формой.
Экзотермическая и эндотермическая заморозка
Процесс замораживания в большинстве соединений представляет собой, прежде всего, экзотермический процесс, который означает, что для перехода жидкости в твердое состояние требуется сброс давления и тепла. Это тепло, которое выделяется, является скрытой теплотой и также называется энтальпией плавления. Энтальпия плавления - это энергия, необходимая для превращения жидкости в твердое тело и наоборот. Единственным заметным исключением из этого определения является любая переохлажденная жидкость из-за изменения ее физических свойств. Существует один элемент, который, как известно, проявляет эндотермическое замораживание, когда температура должна повышаться для того, чтобы произошло замерзание. Этот элемент представляет собой гелий-3, который при определенном давлении требует повышения температуры, чтобы произошло замерзание, и поэтому его можно назвать отрицательной энтальпией плавления.
