ההבדל בין נקודת ההיתוך ונקודת הקיפאון

נקודת ההיתוך לעומת נקודת ההקפאה

שינויים בשלב הם תהליכים שבהם האנרגיה משתחררת או נדרשת. נקודת ההיתוך ונקודת הקיפאון הן נקודות שבהן מתרחשים שינויים בשלב. עם זאת, תכונות רבות אחרות של החומר גם לשנות.

נקודת התכה

נקודת ההיתוך היא הטמפרטורה שבה מוצק ילך למצב נוזלי. זהו נכס פיזי, שבו אנו משתמשים כדי לזהות מתחם. כאשר מוצק ממיר לתוך שלב נוזלי, אנו אומרים שינוי שלב התרחש. זוהי המרה ספונטנית ומתרחשת בטמפרטורה אופיינית ללחץ נתון. בשביל זה, האנרגיה צריכה להיות מסופקת. שינוי פאזה סופג אנרגיה / חום (אנדותרמית) כאשר הולך מוצק לנוזל. רוב הזמן, אנרגיה זו מסופקת בצורה של חום. חום נדרש כדי להגדיל את הטמפרטורה של מוצק למצב נקודת ההיתוך. אנרגיה נוספת נדרשת עבור ההיתוך עצמו. אנרגיה זו ידועה כחום של היתוך, שהוא סוג של חום סמוי. חום סמוי הוא החום הנספג או משוחרר מחומר במהלך שינוי פאזה. שינויי חום אלה אינם גורמים לשינויי טמפרטורה כאשר הם נספגים או משוחררים. לכן, בשלב ההתכה החום ייקלט, אבל הטמפרטורה לא תשתנה על פי זה. מבחינה תרמודינמית, בנקודת ההתכה, שינוי האנרגיה החופשית של גיבס הוא אפס. המשוואה הבאה תקפה לחומר בנקודת התכה. זה מראה כי הטמפרטורה אינה משתנה, אבל האנתלפיה והאנטרופיה של החומר משתנים.

- <->

Δ S = Δ H / T

מאז האנרגיה נספגת, אנתלפיה מוגברת בנקודת ההיתוך. במצב מוצק, חלקיקים מוזמנים היטב ויש להם פחות תנועה. אבל במצב נוזלי, אופי אקראי שלהם עולה. לכן, בנקודת ההיתוך, האנטרופיה גוברת. על פי הלחץ, יש נקודת התכה מסוימת עבור חומר נתון. נקודת ההיתוך יכולה להיקבע רק עבור מוצק. במעבדה, אנו יכולים להשתמש בטכניקות רבות כדי לקבוע את נקודת ההיתוך. באמצעות מנגנון נקודת ההיתוך היא קלה מאוד. אנחנו יכולים לשים קצת אבקת מוצק דק לתוך נימי שבו קצה אחד הוא אטום. סוף אטום המכיל את מוצק הוא הכניס בתוך המנגנון. סוף צריך לגעת המתכת בפנים. אנו יכולים לראות את המוצק מבעד לחלון הזכוכית המגדלת של המנגנון. יש מדחום כדי להקליט את הטמפרטורה. כאשר הטמפרטורה עולה בהדרגה, המתכת יהיה חום, ולכן, מוצק נימי יהיה מחומם. אנחנו יכולים לראות את הנקודה שבה ההיתוך מתחיל וסיים. טווח זה מתאים לנקודת ההתכה. נקודת ההתכה של המים היא 0 ^° C. טונגסטן יש נקודת ההתכה הגבוהה ביותר, אשר 3410 מעלות צלזיוס.

נקודת הקפאה

זוהי הנקודה בה כל נוזל ישנה את מצבו למצב מוצק. רוב הזמן הטמפרטורה של נקודת ההיתוך נקודת הקפאה עבור חומר הוא פחות או יותר אותו ערך. לדוגמה, מים הופכים לקרח ב- 0 ^° C ונקודת ההתכה שלה היא גם 0 ^° C.

מה ההבדל בין היתוך ונקודות הקפאה? נקודת ההיתוך היא הטמפרטורה שבה מוצק ילך למצב נוזלי. נקודת הקפאה היא הנקודה שבה כל נוזל ישנה את מצבו למצב מוצק. בנקודת ההתכה, האנטרופיה של החומר הולכת וגדלה, ואילו בנקודת הקיפאון היא יורדת. אם כי מבחינה תיאורטית, נקודת ההיתוך וטמפרטורות הקפאה דומות לחומר נתון, למעשה הן משתנות מעט.