Όλα τα υγρά και τα αέρια παγώνουν σαν νερό;
Ενώ πολλές ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του νερού, υποβάλλονται σε μια μετάβαση φάσης από υγρό σε στερεό κατά την ψύξη, ορισμένες ουσίες παρουσιάζουν διαφορετική συμπεριφορά. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
1. Helium:Το ήλιο είναι ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου και ατμοσφαιρική πίεση. Παραμένει σε αέρια κατάσταση ακόμη και σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, όπως το απόλυτο μηδέν (-273,15 βαθμοί Κελσίου ή -459,67 βαθμοί Φαρενάιτ). Οι μοναδικές ιδιότητες του ήλιου αποδίδονται στις εξαιρετικά αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις του.
2. Αιθανόλη (αλκοόλη):Η αιθανόλη, κοινώς γνωστή ως αιθυλική αλκοόλη, έχει σημείο κατάψυξης -114 βαθμών Κελσίου (-173,2 βαθμούς Fahrenheit). Σε αντίθεση με το νερό, το οποίο σχηματίζει κρυστάλλους πάγου κατά την κατάψυξη, η αιθανόλη στερεοποιείται σε μια σκόνη ουσία γνωστή ως "κρυστάλλους χιονιού" ή "χιόνι πάγου" λόγω της διαφορετικής μοριακής δομής του.
3. Ο υδράργυρος:Ο υδράργυρος είναι ένα μέταλλο που είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου. Έχει σημείο κατάψυξης -38,83 βαθμούς Κελσίου (-37,89 βαθμοί Φαρενάιτ). Όταν ψύχεται κάτω από αυτό το σημείο, ο υδράργυρος γίνεται στερεός με ασημένια-λευκή εμφάνιση.
4. Διοξείδιο του άνθρακα:Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου και πίεση. Ωστόσο, μπορεί να υγροποιηθεί με την εφαρμογή πίεσης ή στην ψύξη του κάτω -78,5 βαθμών Κελσίου (-110,3 βαθμούς Fahrenheit). Η περαιτέρω ψύξη του υγρού διοξειδίου του άνθρακα έχει ως αποτέλεσμα τη στερεοποίησή του σε "ξηρό πάγο", η οποία εξομοιώνει (μετασχηματίζεται απευθείας από στερεό σε αέριο) σε ατμοσφαιρική πίεση.
5. Ορισμένα κράματα και πολυμερή:ορισμένα κράματα και πολυμερή μπορούν να παρουσιάσουν θερμοκρασίες μετάβασης από γυαλί και όχι σε διαφορετικά σημεία κατάψυξης. Αυτά τα υλικά μπορεί σταδιακά να μεταβαίνουν από μια κατάσταση που μοιάζει με υγρό σε κατάσταση συμπαγής, χωρίς να σχηματίζεται κρυσταλλική δομή.
Συνοπτικά, η συμπεριφορά κατάψυξης των ουσιών ποικίλλει ανάλογα με τις χημικές και φυσικές τους ιδιότητες. Ενώ πολλά υγρά και αέρια παγώνουν κατά την ψύξη, ορισμένοι παρουσιάζουν μοναδικά σημεία κατάψυξης ή σχηματίζουν διαφορετικές στερεές δομές.