Τι συμβαίνει με τα άτομα σε ένα υγρό καθώς παγώνει;
1. Απώλεια ενέργειας: Καθώς ψύχεται υγρό, τα άτομα του χάνουν κινητική ενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι κινούνται πιο αργά και δονείται λιγότερο έντονα.
2. Μειωμένη απόσταση: Με λιγότερη ενέργεια, οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των ατόμων γίνονται πιο κυρίαρχοι. Τα άτομα αρχίζουν να συσκευάζονται πιο κοντά.
3. Σχηματισμός κρυσταλλικού πλέγματος: Στις περισσότερες περιπτώσεις, καθώς το υγρό συνεχίζει να ψύχεται, τα άτομα οργανώνονται σε ένα εξαιρετικά διατεταγμένο, επαναλαμβάνοντας το τρισδιάστατο μοτίβο που ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτή η δομή ελαχιστοποιεί την πιθανή ενέργεια του συστήματος.
4. Μειωμένη ελευθερία κίνησης: Σε ένα στερεό, τα άτομα είναι ουσιαστικά κλειδωμένα στη θέση τους μέσα στο κρύσταλλο πλέγμα. Μπορούν ακόμα να δονείται, αλλά δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα από τη μια θέση στην άλλη. This is what gives solids their rigidity and fixed shape.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Δεν πάγωμα όλα τα υγρά σε κρυσταλλικά στερεά. Ορισμένες ουσίες, όπως το γυαλί, σχηματίζουν άμορφα στερεά όπου τα άτομα είναι διατεταγμένα με πιο τυχαίο, διαταραγμένο τρόπο.
* Σημείο κατάψυξης: Η συγκεκριμένη θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό πάγωμα ονομάζεται σημείο κατάψυξης. Αυτό το σημείο εξαρτάται από την ουσία και την πίεση.
* Αλλαγή φάσης: Η διαδικασία ενός υγρού που μετατρέπεται σε ένα στερεό είναι μια αλλαγή φάσης και περιλαμβάνει μια αλλαγή στην κατάσταση της ύλης.
Συνοπτικά: Η κατάψυξη είναι μια διαδικασία όπου τα άτομα σε ένα υγρό χάνουν ενέργεια, πακέτο πιο κοντά και σχηματίζουν μια πιο διατεταγμένη δομή, με αποτέλεσμα μια στερεά κατάσταση.
