Різниця між температурою плавлення і температурою замерзання

The ключова різниця між температурою плавлення і температурою замерзання це те, що температура плавлення - це температура, при якій тверда речовина перейде в рідкий стан, тоді як точка замерзання - це точка, в якій будь-яка рідина змінить стан на твердий.

Фазові зміни - це процеси, які передбачають вивільнення енергії або збільшення енергії. Температура плавлення і температура замерзання - це точки, в яких відбуваються зміни фази. За допомогою них багато інших властивостей матеріалу також можуть змінюватися. Теоретично температура замерзання та температура плавлення матеріалу однакові, але іноді для конкретних речовин ці дві величини відрізняються одна від одної.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке точка плавлення 
3. Що таке точка замерзання
4. Порівняльне порівняння - точка плавлення проти точки замерзання в табличній формі
5. Підсумок

Що таке точка плавлення?

Температура плавлення - це температура, при якій тверда речовина перейде у свій рідкий стан. Це фізична властивість, яку ми можемо використовувати для ідентифікації сполуки. Коли тверда речовина переходить у рідку стадію, відбувається зміна фаз. Він виникає при характерній температурі для заданого тиску. Для цього нам потрібно поставити необхідну енергію.

Зміна фази поглинає енергію / тепло (ендотермічні) при переході від твердого до рідкого. Здебільшого ця енергія подається у вигляді тепла. Нагрівання потрібно для підвищення температури твердого речовини до стану його плавлення. Крім того, речовина потребує енергії, щоб сама розплавитися. Ми називаємо це енергетичним теплом синтезу; це тип прихованої спеки.

Приховане тепло - це тепло, яке поглинається або виділяється з речовини під час зміни фази. Ці зміни тепла не викликають змін температури, оскільки вони поглинаються або виділяються. Тому в точці плавлення речовина поглинає тепло, але температура відповідно не зміниться. Термодинамічно в точці плавлення зміна вільної енергії Гіббса дорівнює нулю. Наступне рівняння справедливо для матеріалу в температурі плавлення. Це показує, що температура не змінюється, але змінюються ентальпія та ентропія матеріалу.

ΔS = ΔH / T

Оскільки речовина поглинає енергію, при температурі плавлення ентальпія збільшується. У твердому стані частинки добре впорядковані і мають менший рух. Але при рідкому стані їх випадкова природа зростає. Тому при температурі плавлення ентропія збільшується. Відповідно до тиску існує певна температура плавлення для даного матеріалу. Ми можемо визначити лише температури плавлення твердих тіл.

Малюнок 01: Точки плавлення різних хімічних елементів

У лабораторії ми можемо використовувати багато методик для визначення температури плавлення. Використовувати апарат плавлення дуже легко. Ми можемо помістити трохи дрібно-порошкоподібної твердої речовини в капіляр, в якому один кінець запечатаний. Потім ми повинні помістити герметичний кінець, який містить тверду речовину, в апарат. Тут кінець повинен торкатися металу всередині. Після цього ми можемо спостерігати тверду речовину через вікно лупи апарату. Також є термометр для запису температури. Коли температура поступово зростає, метал буде нагріватися, і тверде тіло в капілярі також буде нагріватися. Ми можемо спостерігати точку, в якій починається і закінчується плавлення. І цей діапазон відповідає температурі плавлення. Температура плавлення води - 0 ° C. Вольфрам має найвищу температуру плавлення, яка становить 3410 ° C.

Що таке точка замерзання?

Температура замерзання - це температура, при якій будь-яка рідина змінить свій стан до твердого. Температура температури плавлення і температури замерзання для матеріалу є більш-менш однаковою величиною. Наприклад, вода перетворюється на лід при 0 ° C, а температура плавлення також становить 0 ° C. Точніше, точка замерзання описує зміну фази речовини.

Малюнок 02: Замерзання водних форм льоду

Більше того, процес заморожування речовини зменшує ентропію. В хімії існує термін "депресія точки замерзання", який пояснює, як наявність енергонезалежного розчинника в розчині знижує температуру замерзання розчинника..

Яка різниця між температурою плавлення і температурою замерзання?

Температура плавлення і температура замерзання є протилежними напрямками однієї зміни фази. Ключова різниця між температурою плавлення і температурою замерзання полягає в тому, що температура плавлення - це температура, при якій тверде тіло перейде в рідкий стан, тоді як точка замерзання - це точка, коли будь-яка рідина змінить стан на твердий. Крім того, існує також різниця між температурою плавлення і температурою замерзання з точки зору зміни їх ентропії; при плавленні твердого речовини ентропія збільшується, але при замерзанні ентропія зменшується. Крім того, хоча теоретично температура плавлення і температура замерзання схожі для даного матеріалу, вони практично незначно змінюються.

Підсумок - Температура плавлення проти точки замерзання

Температура плавлення і температура замерзання - дві фізичні властивості речовин. Ключова різниця між температурою плавлення і температурою замерзання полягає в тому, що температура плавлення - це температура, при якій тверде тіло перейде в рідкий стан, тоді як точка замерзання - це точка, коли будь-яка рідина змінить стан на твердий.

Довідка:

1. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. "Що таке точка замерзання води?" ThoughtCo, 5 жовтня 2018 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. "Точка плавлення елементів (K)" Альбріс - Власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons
2. "1550739" (CC0) через pxhere