Sulamis- ja külmumistemperatuuri erinevus

võtme erinevus sulamistemperatuuri ja külmumispunkti vahel on see sulamistemperatuur on temperatuur, mille jooksul tahke aine läheb vedelasse olekusse, külmumistemperatuur on aga punkt, kus iga vedelik muudab oma oleku tahkeks.

Faasimuutused on protsessid, mis hõlmavad energia eraldumist või energia juurdekasvu. Sulamis- ja külmumispunkt on punktid, kus toimuvad faasimuutused. Nende abil võivad muutuda ka paljud muud materjali omadused. Teoreetiliselt on materjali külmumistemperatuur ja sulamistemperatuur samad, kuid mõnikord teatud ainete puhul erinevad kaks väärtust üksteisest.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on sulamistemperatuur 
3. Mis on külmumispunkt?
4. Kõrvuti võrdlus - sulamistemperatuur vs külmumistemperatuur tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on sulamistemperatuur?

Sulamistemperatuur on temperatuur, mille jooksul tahke aine muutub vedelasse olekusse. See on füüsiline omadus, mida saame kasutada ühendi tuvastamiseks. Kui tahke aine muundub vedelaks etapiks, toimub faasimuutus. See toimub antud rõhu iseloomuliku temperatuuri korral. Selleks peame varustama vajaliku energia.

Faasimuutus neelab tahkest vedelikuks minnes energiat / soojust (endotermiline). Enamasti tarnitakse seda energiat soojuse kujul. Tahke aine temperatuuri sulamistemperatuurini tõstmiseks on vaja kuumust. Lisaks vajab aine enda sulamiseks energiat. Me kutsume seda termotuumasünteesiks; see on teatud tüüpi latentne kuumus.

Latentne kuumus on soojus, mis faasivahetuse käigus aine absorbeerib või eraldub. Need soojusmuutused ei põhjusta temperatuurimuutusi, kuna need imenduvad või eralduvad. Seetõttu neelab aine sulamistemperatuuril soojust, kuid temperatuur ei muutu vastavalt. Termodünaamiliselt on sulamispunktis Gibbsi vaba energia muutus null. Järgnev võrrand kehtib materjali sulamistemperatuuril. See näitab, et temperatuur ei muutu, kuid materjali entalpia ja entroopia muutuvad.

ΔS = ΔH / T

Kuna aine neelab energiat, suureneb entalpia sulamistemperatuuril. Tahkes olekus on osakesed hästi järjestatud ja neil on vähem liikumist. Kuid vedelas olekus suureneb nende juhuslik olemus. Seetõttu suureneb sulamispunktis entroopia. Rõhu järgi on antud materjalil konkreetne sulamistemperatuur. Saame määrata ainult tahkete ainete sulamistemperatuurid.

Joonis 01: Erinevate keemiliste elementide sulamispunktid

Laboris saame sulamistemperatuuri määramiseks kasutada paljusid tehnikaid. Sulamistemperatuuriaparaadi kasutamine on väga lihtne. Võime peeneks pulbristatud tahke aine panna kapillaari, mille üks ots on suletud. Seejärel peaksime tahke aine sisaldava suletud otsa aparaati panema. Siin peaks ots puudutama metalli sees. Seejärel saame tahket ainet jälgida läbi seadme luubi. Temperatuuri registreerimiseks on olemas ka termomeeter. Kui temperatuur järk-järgult tõuseb, kuumeneb metall ja ka kapillaaris olev tahke aine. Saame jälgida hetke, kus sulamine algab ja lõpeb. Ja see vahemik vastab sulamistemperatuurile. Vee sulamistemperatuur on 0 ° C. Volfram on kõrgeima sulamistemperatuuriga, 3410 ° C.

Mis on külmumistemperatuur?

Külmumistemperatuur on temperatuur, mille jooksul iga vedelik muudab oma oleku tahkeks. Materjali sulamis- ja külmumistemperatuur on enam-vähem sama väärtus. Näiteks muutub vesi temperatuuril 0 ° C jääks ja selle sulamistemperatuur on samuti 0 ° C. Täpsemalt kirjeldab külmumispunkt mateeria faasi muutumist.

Joonis 02: Veevormide jää külmumine

Veelgi enam, aine külmutamise protsess vähendab entroopiat. Keemias on termin "külmumistemperatuuri langus", mis selgitab, kuidas mittelenduva lahuse sisaldus lahuses vähendab lahusti külmumistemperatuuri..

Mis vahe on sulamistemperatuuril ja külmumistemperatuuril??

Sulamis- ja külmumispunkt on sama faasi muutumise vastassuunad. Peamine erinevus sulamispunkti ja külmumispunkti vahel on see, et sulamistemperatuur on temperatuur, mille jooksul tahke aine läheb vedelasse olekusse, samas kui külmumispunkt on koht, kus iga vedelik muudab oma oleku tahkeks. Pealegi on sulamis- ja külmumistemperatuuri erinevus nende entroopia muutumise osas; tahke aine sulatamisel entroopia suureneb, kuid külmumisel entroopia väheneb. Pealegi, ehkki teoreetiliselt on sulamis- ja külmumistemperatuurid antud materjali puhul sarnased, varieeruvad nad praktiliselt pisut.

Kokkuvõte - sulamistemperatuur vs külmumistemperatuur

Sulamis- ja külmumispunkt on ainete kaks füüsikalist omadust. Peamine erinevus sulamispunkti ja külmumispunkti vahel on see, et sulamistemperatuur on temperatuur, mille jooksul tahke aine läheb vedelasse olekusse, samas kui külmumispunkt on koht, kus iga vedelik muudab oma oleku tahkeks.

Viide:

1. Helmenstine, doktorikraad Anne Marie “Mis on vee külmumispunkt?” ThoughtCo, 5. oktoober 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “Elementide sulamistemperatuur (K)” Albris - Omad tööd (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “1550739” (CC0) piksli kaudu