จุดเยือกแข็งในเซลเซียสคืออะไร

จุดเยือกแข็งสามารถกำหนดเป็นอุณหภูมิที่ของเหลวเปลี่ยนเป็นของแข็งที่ความดันที่กำหนด โดยปกติแล้วจุดเยือกแข็งจะถูกกำหนดหลังจากของเหลวอยู่ภายใต้อุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตามในสารบางชนิดการแช่แข็งเกิดขึ้นหลังจากที่ของเหลวมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น สารที่พบมากที่สุดน้ำมีจุดเยือกแข็งที่ 0o เซลเซียส

เปอร์

Supercooling เป็นกระบวนการที่ของเหลวไม่สามารถกลายเป็นของแข็งแม้จะอยู่ภายใต้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง ของเหลวดังกล่าวจะตกผลึกหลังจากนิวเคลียสของเมล็ดเพิ่มขึ้นหรือเพิ่มผลึกคริสตัลเข้าไปในนั้น อย่างไรก็ตามถ้าของเหลวยังคงองค์ประกอบโครงสร้างเดิมของมันจะแข็ง ของเหลว Supercooled มีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันหลายแห่งยังไม่เป็นที่เข้าใจโดยนักวิทยาศาสตร์ เป็นที่รู้กันว่าน้ำจะยังคงอยู่ในสถานะของเหลวหลังจาก supercooling แม้ที่อุณหภูมิต่ำถึง - (ลบ) 4000 องศาเซลเซียสและเมื่อสัมผัสกับสภาวะความดันสูงน้ำ supercooled จะอยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิต่ำ - (ลบ) 700 องศาเซลเซียส . สำหรับการเปรียบเทียบจุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์ในสภาวะปกติคือ 00 องศาเซลเซียส

การตกผลึก

ในของเหลวส่วนใหญ่กระบวนการของการแช่แข็งนั้นเกี่ยวข้องกับการตกผลึก การตกผลึกเป็นกระบวนการที่ของเหลวเปลี่ยนเป็นของแข็งผลึกเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิต่ำและเปลี่ยนโครงสร้างอะตอมของของเหลวให้กลายเป็นโครงสร้างผลึก การแช่แข็งจะชะลอตัวลงในระหว่างการตกผลึกและอุณหภูมิจะคงที่จนกว่าการแช่แข็งจะเสร็จสิ้น นอกจากอุณหภูมิแล้วปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อกระบวนการตกผลึกก็คือไอออนไนซ์และขั้วของของเหลว

การแช่แข็ง

มีสารหลายชนิดที่ไม่ตกผลึกแม้ว่าจะอยู่ภายใต้อุณหภูมิต่ำ แต่แทนที่จะต้องผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการทำให้เป็นกรดซึ่งพวกมันยังคงสถานะของเหลว แต่อุณหภูมิต่ำนั้นเปลี่ยนคุณสมบัติความหนืดของมัน สารดังกล่าวเรียกว่าของแข็งอสัณฐาน ตัวอย่างของของแข็งอสัณฐานเหล่านี้คือกลีเซอรีนและแก้ว โพลีเมอร์สองสามรูปแบบเป็นที่รู้กันว่าได้รับการทำให้เป็นกรด กระบวนการของการทำให้เป็นกรดนั้นแตกต่างจากการแช่แข็งเนื่องจากถูกกำหนดให้เป็นกระบวนการที่ไม่สมดุลซึ่งไม่มีความสมดุลระหว่างผลึกและรูปของเหลว

คายความร้อนและคายความร้อน

กระบวนการแช่แข็งในสารประกอบส่วนใหญ่เป็นกระบวนการคายความร้อนซึ่งหมายความว่าสำหรับของเหลวที่จะเปลี่ยนเป็นสถานะของแข็งความดันและความร้อนจะต้องได้รับการปล่อยตัว ความร้อนที่ปล่อยออกมานี้เป็นความร้อนแฝงและเรียกอีกอย่างว่าเอนทาลปีของการหลอม ฟิวชั่นเอนทาลปีของพลังงานเป็นพลังงานที่จำเป็นในการเปลี่ยนของเหลวให้เป็นของแข็งและในทางกลับกัน ข้อยกเว้นที่น่าสังเกตเพียงอย่างเดียวสำหรับคำจำกัดความนี้คือของเหลวใด ๆ ที่เย็นสบายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพ มีองค์ประกอบหนึ่งที่ทราบว่ามีการแข็งตัวของความร้อนที่อุณหภูมิจะต้องเพิ่มขึ้นสำหรับการแช่แข็งที่จะเกิดขึ้น องค์ประกอบนี้คือฮีเลียม -3 ซึ่งความดันบางอย่างต้องการอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสำหรับการแช่แข็งที่จะเกิดขึ้นและดังนั้นจึงสามารถเรียกได้ว่าเป็นเอนทาลปีของฟิวชั่นที่เป็นลบ

แอพลิเคชันของการแช่แข็ง

กระบวนการแช่แข็งมีการใช้งานที่ทันสมัยมากมาย หนึ่งในการใช้คือการเก็บรักษาอาหาร เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังความสำเร็จของการแช่แข็งในการถนอมอาหารคือมันช่วยลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบในอาหารเช่นเดียวกับการป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรียโดยการ จำกัด การมีน้ำของเหลว