Rozdiel medzi bodom topenia a bodom mrazu

kľúčový rozdiel medzi teplotou topenia a teplotou tuhnutia je to teplota topenia je teplota, pri ktorej pevná látka prejde do kvapalného stavu, zatiaľ čo teplota tuhnutia je bod, pri ktorom akákoľvek tekutina zmení svoj stav na pevnú látku.

Fázové zmeny sú procesy, ktoré zahŕňajú uvoľňovanie energie alebo získanie energie. Teplota topenia a teplota tuhnutia sú body, v ktorých dochádza k fázovým zmenám. S nimi sa môžu meniť aj mnohé ďalšie vlastnosti materiálu. Teoreticky je teplota tuhnutia a teplota topenia materiálu rovnaké, ale niekedy sa pre určité látky tieto dve hodnoty navzájom líšia..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je bod topenia 
3. Čo je bod mrazu
4. Porovnanie bok po boku - bod topenia verzus bod tuhnutia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je bod topenia?

Teplota topenia je teplota, pri ktorej sa tuhá látka zmení na jej kvapalný stav. Je to fyzikálna vlastnosť, ktorú môžeme použiť na identifikáciu zlúčeniny. Keď sa pevná látka premení na kvapalné štádium, nastane zmena fázy. Vyskytuje sa pri charakteristickej teplote pre daný tlak. Preto potrebujeme dodať potrebnú energiu.

Zmena fázy absorbuje energiu / teplo (endotermické) pri prechode z tuhej látky na tekutinu. Táto energia sa väčšinou dodáva vo forme tepla. Na zvýšenie teploty tuhej látky do jej teploty topenia je potrebné teplo. Okrem toho látka potrebuje energiu, aby sa sama roztavila. Toto energetické teplo nazývame fúziou; toto je druh latentného tepla.

Latentné teplo je teplo, ktoré sa absorbuje alebo uvoľňuje z látky počas zmeny fázy. Tieto zmeny tepla nespôsobujú zmeny teploty, pretože sú absorbované alebo uvoľňované. Preto v bode topenia látka absorbuje teplo, ale teplota sa podľa toho nezmení. Termodynamicky je v bode topenia zmena Gibbsovej voľnej energie nulová. Nasledujúca rovnica platí pre materiál v bode topenia. Ukazuje, že sa teplota nemení, ale mení sa entalpia a entropia materiálu.

ΔS = ΔH / T

Pretože látka absorbuje energiu, entalpia sa zvyšuje pri teplote topenia. V pevnom stave sú častice dobre usporiadané a majú menší pohyb. Ale v tekutom stave sa zvyšuje ich náhodná povaha. Preto sa v bode topenia entropia zvyšuje. Podľa tlaku je pre daný materiál špecifická teplota topenia. Môžeme určiť iba teploty topenia tuhých látok.

Obrázok 01: Teploty topenia rôznych chemických prvkov

V laboratóriu môžeme na stanovenie teploty topenia použiť veľa techník. Použitie prístroja na meranie teploty topenia je veľmi ľahké. Do kapiláry, v ktorej je jeden koniec utesnený, môžeme vložiť jemne práškovú pevnú látku. Potom by sme mali vložiť utesnený koniec, ktorý obsahuje pevnú látku, do prístroja. Tu by sa mal koniec dotýkať kovu vo vnútri. Potom môžeme pozorovať tuhú látku cez okno lupy prístroja. K dispozícii je tiež teplomer na zaznamenávanie teploty. Keď sa teplota postupne zvyšuje, kov sa zahrieva a tuhá látka v kapiláre sa tiež zahrieva. Môžeme pozorovať bod, v ktorom začína a končí tavenie. Tento rozsah zodpovedá bodu topenia. Teplota topenia vody je 0 ° C. Volfrám má najvyššiu teplotu topenia, ktorá je 3410 ° C.

Čo je bod mrazu?

Bod tuhnutia je teplota, pri ktorej akákoľvek tekutina zmení svoj stav na pevnú látku. Teplota topenia a teploty tuhnutia materiálu je viac-menej rovnaká. Napríklad voda sa zmení na ľad pri 0 ° C a jej teplota topenia je tiež 0 ° C. Presnejšie, bod tuhnutia popisuje zmenu fázy hmoty.

Obrázok 02: Zmrazovanie vody vytvára ľad

Proces zmrazenia látky navyše znižuje entropiu. V chémii je pojem „zníženie bodu tuhnutia“, ktorý vysvetľuje, ako prítomnosť neprchavej rozpustenej látky v roztoku znižuje teplotu tuhnutia rozpúšťadla..

Aký je rozdiel medzi bodom topenia a bodom mrazu?

Teplota topenia a teplota tuhnutia sú opačné smery tej istej zmeny fázy. Kľúčovým rozdielom medzi teplotou topenia a teplotou tuhnutia je teplota topenia, pri ktorej pevná látka prejde do kvapalného stavu, zatiaľ čo teplota tuhnutia je bod, v ktorom akákoľvek kvapalina zmení svoj stav na pevnú látku. Okrem toho existuje tiež rozdiel medzi teplotou topenia a teplotou tuhnutia z hľadiska zmeny entropie; zatiaľ čo sa topí pevná látka, entropia sa zvyšuje, ale pri zmrazovaní entropia klesá. Okrem toho, hoci teoreticky sú teploty topenia a teploty tuhnutia pre daný materiál podobné, prakticky sa mierne líšia.

Zhrnutie - bod topenia verzus bod tuhnutia

Teplota topenia a teplota tuhnutia sú dve fyzikálne vlastnosti látok. Kľúčový rozdiel medzi bodom topenia a bodom mrazu je ten bod topenia je teplota, pri ktorej tuhá látka prejde do kvapalného stavu, zatiaľ čo bod tuhnutia je bod, v ktorom akákoľvek tekutina zmení svoj stav na pevnú látku..

referencie:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Čo je bod tuhnutia vody?" ThoughtCo, 5. októbra 2018, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Bod topenia prvkov (K)“ od Albris - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia
2. „1550739“ (CC0) prostredníctvom pxtu