Mi a fagyáspont Celsiusban?

A fagyáspontot úgy definiálhatjuk, mint azt a hőmérsékletet, amelynél a folyadék egy adott nyomáson szilárd anyaggá alakul. A fagyáspontot általában úgy határozzák meg, hogy a folyadékot alacsony hőmérsékleten végezzük. Néhány anyagban azonban a fagyasztás a folyadék hőmérsékletének emelkedése után következik be. A leggyakoribb anyag, víz, fagyáspontja 0 ° C.

túlhűtés

A túlhűtés az a folyamat, amelynek során a folyadék nem válik szilárd formává, annak ellenére, hogy a fagypont alatti hőmérsékletnek van kitéve. Egy ilyen folyadék csak egy további vetőmagmag vagy kristály hozzáadása után kristályosodik ki. Ha azonban a folyadék megtartja eredeti szerkezeti összetételét, megszilárdul. A túlhűtött folyadékok különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek közül sokan még meg kell érteniük a tudósok. Ismert, hogy a víz folyadékállapotban marad a túlhűtés után is, még akkor is, ha a hőmérséklete alacsony (- negatív) 4000 Celsius-ot, és nagynyomású körülmények esetén a túlhűtött víz folyékony állapotban marad alacsony hőmérsékleten - (negatív) 700 Celsius . Összehasonlításképpen, a tiszta víz fagyáspontja normál körülmények között 00 Celsius.

Kristályosodás

A legtöbb folyadékban a fagyasztás folyamata kristályosodik. A kristályosítás az a folyamat, amelyben a folyadék kristályos szilárd formává alakul alacsony hőmérsékleten való érintkezés és a folyadék atomszerkezetének megváltoztatása során, hogy kristályszerkezetet képezzen. A fagyasztás a kristályosodás során lelassul, és a hőmérséklet állandó marad, amíg a fagyás befejeződik. A hőmérséklet mellett a kristályosodást befolyásoló egyéb tényezők az ionizáció és a folyadék polaritása.

vitrifikációt

Számos olyan anyag van, amely még alacsony hőmérsékleten sem kristályosodik, hanem olyan üvegesítésnek nevezett folyamaton megy keresztül, ahol folyékony állapotuk megmarad, de az alacsony hőmérséklet megváltoztatja viszkoelasztikus tulajdonságaikat. Az ilyen anyagokat amorf szilárd anyagként ismerik. Néhány ilyen amorf szilárd anyag például a glicerin és az üveg. Ismert, hogy a polimerek néhány formája átfolyik. Az üvegezés folyamata különbözik a fagyasztástól, mivel azt nem-egyensúlyi folyamatként definiáljuk, ahol nincs egyensúly a kristályos és folyékony formája között.

Exoterm és endotermikus fagyasztás

A legtöbb vegyület fagyasztási folyamata elsősorban exoterm folyamat, ami azt jelenti, hogy a folyadék szilárd állapotba való átalakulásához nyomás és hő szükséges. Ez a felszabaduló hő egy látens hő, és a fúzió entalpiájának is nevezik. A fúzió entalpiája a folyadék szilárd anyaggá történő átalakításához szükséges energia és fordítva. Az egyetlen meghatározó kivétel ez a meghatározás a fizikai tulajdonságainak megváltozása miatt bármilyen, túlhűtött folyadék. Egy elem ismert, hogy endotermikus fagyasztást mutat, ahol a hőmérséklet a fagyasztás növeléséhez szükséges. Ez az elem hélium-3, amely bizonyos nyomáson megköveteli a fagyasztás hőmérsékletének növekedését, és ezért úgy nevezhető, mintha a fúzió negatív entalpiája lenne.

A fagyasztás alkalmazása

A fagyasztási folyamat számos modern felhasználással rendelkezik. Az egyik felhasználás az élelmiszer megőrzése. Az élelmiszer-megőrzésben a fagyasztás sikerének oka, hogy csökkenti az élelmiszerekben előforduló reakciók sebességét, és megakadályozza a baktériumok növekedését a folyékony víz rendelkezésre állásának korlátozásával.