Τι συμβαίνει με τα μικροσκοπικά σωματίδια της ύλης σε ένα υγρό όταν πλησιάζει το σημείο κατάψυξης;

Καθώς ένα υγρό προσεγγίζει το σημείο κατάψυξης, τα μικροσκοπικά σωματίδια της ύλης μέσα σε αυτό, όπως τα άτομα ή τα μόρια, βιώνουν μείωση της μέσης κινητικής τους ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι αρχίζουν να κινούνται πιο αργά και να χάνουν την ικανότητα να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους.

Ως αποτέλεσμα, τα σωματίδια αρχίζουν να οργανώνονται σε πιο σταθερά και κανονικά πρότυπα, σχηματίζοντας κρυσταλλικές δομές. Ο σχηματισμός αυτών των κρυστάλλων σηματοδοτεί τη μετάβαση από την υγρή φάση στη στερεά φάση ή με άλλα λόγια το υγρό παγώνει και μετατρέπεται σε στερεό.

Αυτή η διαδικασία κρυστάλλωσης συνήθως εμφανίζεται σε όλο το υγρό όταν η θερμοκρασία φτάσει στο σημείο κατάψυξης, προκαλώντας την στερεοποίηση ολόκληρου του υγρού. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, η διαδικασία κατάψυξης μπορεί να ξεκινήσει σε συγκεκριμένα σημεία πυρήνωσης, όπως ακαθαρσίες ή επιφάνειες δοχείων, και στη συνέχεια να εξαπλωθεί σε όλο το υγρό, καθώς περισσότερα σωματίδια προσκολλώνται στους αναπτυσσόμενους κρυστάλλους.

Η συγκεκριμένη διάταξη των σωματιδίων στην κρυσταλλική δομή εξαρτάται από την ουσία και τις μοριακές του ιδιότητες. Διαφορετικές ουσίες μπορεί να εμφανίζουν διαφορετικές κρυσταλλικές δομές, οδηγώντας στον σχηματισμό ξεχωριστών στερεών φάσεων με διαφορετικές φυσικές ιδιότητες.