Mikä on sulamispiste?

Useimmat ihmiset ovat nähneet esineen sulavan, kuten jään sulavan veteen kuumana päivänä. Esineen sulamispiste on piste, jossa kiinteä esine muuttuu nesteeksi. Tieteellisempi tapa sanoa se on, että se on kohta, jossa puhtaan aineen kiinteät ja nestemäiset tilat ovat tasapainossa. Tämä kohta on ainutlaatuinen puhtaille aineille, joten tutkijat voivat käyttää lämpötilaa yhtenä tapana tunnistaa tietty aine.

Kun lämpöä kohdistetaan kiinteään esineeseen, kiinteän aineen molekyylit alkavat liikkua nopeammin. Kun lämpöä lisätään, kiinteän aineen molekyylit liikkuvat edelleen, kunnes molekyylit pakatussa muodossa pitävät houkuttelevat voimat voitetaan molekyylien energiamäärällä. Siinä vaiheessa kiinteä aine sulaa ja aineesta tulee neste. Vaikka esineeseen kohdistettaisiin enemmän lämpöä sen alkamisen jälkeen, esine ei muuta lämpötilaa ennen kuin kaikki kiinteä aine on muuttunut nesteeksi. Riippumatta siitä, kuinka paljon lämpöä esimerkiksi jääkuutioon kohdistetaan, jää ja vesi pysyvät 32 ° C: n lämpötilassa, kunnes kaikki jää on sulanut.

Monet ihmiset tuntevat veden sulamis- ja kiehumispisteet. Vesi yleensä sulaa ja jäätyy 32 ° C: ssa ja kiehuu 0 ° C: ssa. Veden tuntemus voi tehdä muiden aineiden sulamispisteet äärimmäisiksi vertailussa. Esimerkiksi hiilen sulamislämpötila on 212 ° C (100 ° F), kun taas elohopea sulaa -6,422 ° F: ssa (-3,550 ° C).

Aineen sulamispiste on usein sama kuin jäätymispiste, mutta näin ei aina ole. Jotkut nesteet voidaan jäähdyttää. Nesteen ylijäähdytys on prosessi, jolla joku voi jäähdyttää nesteen sen jäätymispisteen ohi muuttamatta sitä kiinteäksi aineeksi. Tällaisen nesteen on oltava puhdasta, koska yksittäinen kide, epäpuhtaus tai joskus jopa pelkkä liike saa nesteen kiteytymään. Jos ylikuumentunut neste kohtaa tällaisen epäpuhtauden tai liikkeen, se jäätyy lähes välittömästi.

On myös esineitä, joilla ei yleensä ole sulamispistettä. Yksi tunnetuimmista ja hyvin käytetyistä aineista, joissa sitä ei ole ilmanpaineessa, on hiilidioksidi. Hiilidioksidin kiinteää faasia kutsutaan yleisesti “kuivaksi jääksi”. Lämpötilassa -109.3 ° F (-78.5 ° C) hiilidioksidi hyppää kiinteästä faasistaan ​​kaasufaasiin prosessissa, jota kutsutaan sublimaatioksi. Hiilidioksidi esiintyy nesteenä vain yli XNUMX ilmakehän paineessa.