Mis põhjustab madalamat külmumispunkti?

Posted on
Autor: Judy Howell
Loomise Kuupäev: 1 Juuli 2021
Värskenduse Kuupäev: 13 Mai 2024
Anonim
Mis põhjustab madalamat külmumispunkti? - Teadus
Mis põhjustab madalamat külmumispunkti? - Teadus

Sisu

Aine külmumispunkti võivad mõjutada kahesugused muutused, üks keemiline ja teine ​​füüsikaline. Mõne vedeliku külmumistemperatuuri saate alandada, segades neisse teise lahustuva aine; Nii hoiab maanteesool sulavett külmas temperatuuris uuesti külmutamast. Füüsiline lähenemine, rõhu muutmine, võib ka vedeliku külmumistemperatuuri alandada; See võib tekitada ka aine ebaharilikke tahkeid vorme, mida normaalse atmosfäärirõhu korral ei näe.


TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)

Antifriis alandab vee külmumispunkti, hoides seda madalatel temperatuuridel vedelana. Seda teevad ka suhkur ja sool, ehkki vähemal määral.

Kui molekulid külmuvad

Molekulide vahelised elektrilised jõud määravad temperatuuri, mille juures aine külmub ja keeb; mida tugevamad jõud, seda kõrgem on temperatuur. Näiteks on paljud metallid seotud tugevate jõududega; raua sulamistemperatuur on 1535 kraadi Celsiuse järgi (2797 kraadi Fahrenheiti järgi). Veemolekulide vahelised jõud on märkimisväärselt nõrgemad; vesi külmub temperatuuril null kraadi (32 kraadi F). Lahusti segud ja rõhumuutused vähendavad molekulidevahelisi jõudusid, alandades vedelike külmumistemperatuuri.

Segamine

Kui segate ühte vedelikku teise ühilduva ainega, vähendate vedeliku külmumistemperatuuri. Ained peavad olema täieliku segamise tagamiseks ühilduvad; näiteks õli ja vesi eralduvad ja ei muuda külmumispunkti. Laua soola ja vee segul on madalam külmumistemperatuur, nagu ka vee-alkoholi segul. Keemikud saavad külmumistemperatuuri temperatuuri erinevusi ennustada, kasutades valemit, milles võetakse arvesse aine koguseid ja teise ainega seotud konstanti. Näiteks kui arvutate vee ja naatriumkloriidi sisalduse ja tulemus on -2, tähendab see, et segu külmumispunkt on 2 kraadi C (3,6 kraadi F) madalam kui puhta vee korral.


Rõhu eemaldamine

Rõhumuutused võivad aine külmumispunkti tõsta või madalamaks muuta. Üldiselt alandavad rõhud, mis on madalamad kui 1 atmosfäär, temperatuuri, mille juures aine külmub, kuid vee korral annab kõrgem rõhk madalama külmumispunkti. Rõhu muutumisel tekkiv jõud arvutab aine juba mängitavaid molekulaarjõude. Madala rõhu all oleva vee puhul muutub aur otse jääks, muutumata vedelikuks.

Hämmastav kuum jää

Vees on mitu tahket faasi, millest igaühte täheldatakse erineva rõhu korral. Tavaline jää, mida teadlased nimetavad I jääks, eksisteerib atmosfäärirõhul ja sellel on iseloomulik kuusnurkne kristallstruktuur. Temperatuuril alla miinus 80 kraadi C (miinus 112 kraadi F) võivad aururõhust 1 atmosfääri rõhul moodustuda kuupmeetrised jääkristallid. Kõrge rõhu korral moodustuvad eksootilised jääliigid; teadlased identifitseerivad neid kui II jää kuni XV jää. Need jäävormid võivad püsida tahkena temperatuuril üle 100 kraadi C (212 kraadi F) - vee keemistemperatuur rõhu 1 atmosfääris.