Mikä on jäätymispiste Celsius?
Jäädytyspiste voidaan määritellä lämpötilaksi, jossa neste muuttuu kiinteäksi aineeksi tietyssä paineessa. Jäähdytyspiste määritetään tavallisesti sen jälkeen, kun nestettä altistetaan alhaisille lämpötiloille. Muutamissa aineissa jäädytys tapahtuu kuitenkin sen jälkeen, kun nesteen lämpötila nousee. Yleisin aine, vesi, on jäätymispiste 0 ° C.
alijäähtymisen
Ylilämpötila on prosessi, jossa neste ei muuttuu kiinteäksi muodoksi huolimatta siitä, että se altistuu jäätymispisteen alapuolelle. Tällainen neste kiteytyy vain sen jälkeen, kun siihen on lisätty siemenydin tai siihen lisätään siemenkiteitä. Kuitenkin, jos neste säilyttää alkuperäisen rakenteellisen koostumuksensa, se jähmettyy. Ylikypytetyillä nesteillä on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, joista monet ovat vielä tiedemiehille lopullisesti ymmärrettäviä. Veden tiedetään pysyvän nestemäisessä tilassa ylijäähdyttämisen jälkeen jopa niinkin alhaisissa lämpötiloissa kuin - (negatiivinen) 4000 Celsiusta ja korkean paineen olosuhteissa altistuneen veden ollessa nestemäisessä tilassa alhaisissa lämpötiloissa - (negatiivinen) 700 celsiusastetta . Vertailun vuoksi puhtaan veden jäätymispiste normaaleissa olosuhteissa on 00 Celsiusta.
kiteytys
Useimmissa nesteissä jäädytysprosessi käsittää kiteytymisen. Kiteytys on prosessi, jossa neste muuttuu kiteiseksi kiinteäksi muodoksi altistettaessa matalille lämpötiloille ja muuttamalla nesteen atomirakennetta muodostamaan kiderakenne. Pakastaminen hidastuu kiteytymisen aikana ja lämpötilat pysyvät vakioina, kunnes jäätyminen on valmis. Lämpötilan lisäksi muut tekijät, jotka vaikuttavat kiteytymisprosessiin, ovat nesteen ionisaatio ja napaisuus.
lasittamista
On olemassa lukuisia aineita, jotka eivät kiteyty edes matalissa lämpötiloissa, vaan käyvät läpi prosessin, joka tunnetaan nimellä lasitus, jossa ne säilyttävät nestemäisen tilan, mutta alhaiset lämpötilat muuttavat niiden viskoelastisia ominaisuuksia. Tällaisia aineita kutsutaan amorfisiksi kiinteiksi aineiksi. Joitakin esimerkkejä näistä amorfisista kiinteistä aineista ovat glyseroli ja lasi. Muutamia polymeerimuotoja tunnetaan myös lasittavan. Lasitusprosessi eroaa jäätymisestä, koska se on määritelty epätasapainoiseksi prosessiksi, jossa ei ole tasapainoa kiteisen ja sen nestemäisen muodon välillä.
Exoterminen ja endoterminen jäätyminen
Useimmissa yhdisteissä jäädytysprosessi on ensisijaisesti eksoterminen prosessi, mikä tarkoittaa, että nesteen muuttuminen kiinteäksi tilaksi on vapautettava paine ja lämpö. Tämä vapautunut lämpö on piilevä lämpö ja sitä kutsutaan myös fuusion entalpiaksi. Fuusion entalpia on energia, joka tarvitaan nesteen muuttamiseksi kiinteäksi ja päinvastoin. Ainoa huomattava poikkeus tähän määritelmään on mikä tahansa ylikierretty neste, joka johtuu sen fysikaalisten ominaisuuksien muuttumisesta. On olemassa yksi elementti, jonka tiedetään osoittavan endotermistä jäätymistä, jossa lämpötila on tarpeen pakastumisen lisäämiseksi. Tämä elementti on helium-3, joka tietyssä paineessa vaatii lämpötilan nousua jäätymiselle ja siksi sitä voidaan kutsua fuusion negatiiviseksi entalpiaksi.
