Ποια είναι η διαδικασία με ποια αλλαγή υγρού σε στερεά;

Η διαδικασία με την οποία η αλλαγή υγρού σε ένα στερεό ονομάζεται στερεοποίηση ή κατάψυξη. Εμφανίζεται όταν η θερμοκρασία ενός υγρού πέφτει το σημείο κατάψυξης. Το σημείο κατάψυξης είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό σε δεδομένη πίεση. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει το σχηματισμό κρυστάλλων ή μια άκαμπτη δομή γραμμής πλέγματος στο υγρό, καθώς η κινητική ενέργεια των σωματιδίων γίνεται χαμηλότερη, γεγονός που τους προκαλεί να κινούνται πιο αργά και να επιβραδύνουν την τυχαία τους κίνηση.

Ακολουθεί μια βήμα προς βήμα περιγραφή της διαδικασίας:

1. μείωση της θερμοκρασίας :Καθώς η θερμοκρασία ενός υγρού μειώνεται, η κινητική ενέργεια των μορίων του μειώνεται επίσης. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια κινούνται πιο πιο αργά και έχουν λιγότερη ενέργεια για να ξεπεράσουν τις διαμοριακές δυνάμεις.

2. Σχηματισμός κέντρων πυρήνων :Σε ένα σημείο κρητίνης, η θερμοκρασία είναι αρκετά χαμηλή ώστε ορισμένα μόρια να αρχίσουν να σχηματίζουν μικροσκοπικά συστάδες ή "κέντρα πυρήνωσης". Αυτά τα κέντρα λειτουργούν ως σπόροι για την ανάπτυξη των κρυστάλλων.

3. Ανάπτυξη κρυστάλλων :Καθώς περισσότερα μόρια χάνουν ενέργεια και προσελκύονται από τα κέντρα πυρήνωσης, αρχίζουν να ευθυγραμμίζονται και να σχηματίζουν τακτικά πρότυπα που ονομάζονται κρυστάλλους. Οι ρυθμίσεις των μορίων σε ένα στερεό είναι πιο ομαλά σε σύγκριση με ένα υγρό.

4. απελευθέρωση θερμότητας :Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στερεοποίησης, η θερμότητα, μερικές φορές αναφέρεται ως "λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης", απελευθερώνεται. Η θερμοκρασία παραμένει σταθερή στο σημείο κατάψυξης μέχρι να στερεοποιηθεί όλο το υγρό.

5. Πλήρης στερεοποίηση :Μόλις μετατραπεί όλο το υγρό σε στερεό, η διαδικασία είναι πλήρης και η ουσία φτάνει σε στερεά κατάσταση.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το σημείο κατάψυξης ενός υγρού μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες, όπως η πίεση, οι ακαθαρσίες και ο ρυθμός ψύξης. Κάποια ουσία μπορεί να υποβληθεί σε ταχεία κατάψυξη ή υπερψύξη, όπου κρυώνουν κάτω από το σημείο κατάψυξης χωρίς να στερεοποιηθούν μέχρι να διαταραχθεί η διαταραχή ή ένας "κρύσταλλος σπόρου" να προκαλεί κρυστάλλωση.