Кристаллизация
Ты уже знаешь, что плавление обратимо. Разберём подробно обратный процесс — переход из жидкого состояния обратно в твёрдое, который на молекулярном уровне является зеркальным отражением плавления.
Определение
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Кристаллизация (отвердевание) — переход вещества из жидкого состояния в твёрдое, происходящий с ВЫДЕЛЕНИЕМ энергии. Происходит при той же температуре, что и плавление того же вещества.
Что происходит с частицами
При охлаждении жидкости частицы теряют скорость и в определённый момент притяжение между ними побеждает — частицы выстраиваются в упорядоченную кристаллическую решётку. При этом «лишняя» энергия взаимодействия, которая раньше удерживала вещество в жидком состоянии, высвобождается в виде теплоты.
Формула — та же самая, только с другим знаком
Количество выделившейся при кристаллизации теплоты вычисляется по той же формуле Q = λ·m, с тем же самым значением λ, что и при плавлении этого вещества — только теперь Q означает выделенную, а не поглощённую энергию.
Почему замерзающая вода в трубах может их разорвать
Вспомни: вода — исключение из общего правила, лёд занимает БОЛЬШИЙ объём, чем та же масса жидкой воды (поэтому лёд плавает). При кристаллизации воды в замкнутой трубе расширяющийся лёд создаёт огромное давление на стенки — именно так замерзающая вода способна разорвать металлическую трубу зимой.
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Кристаллизация — переход из жидкого в твёрдое состояние с выделением энергии, происходит при той же температуре, что и плавление. Количество теплоты считается по той же формуле Q=λ·m, что и при плавлении.
Вопросы и ответы
Это прямое применение выделения теплоты при кристаллизации! Когда тонкий слой воды на растениях замерзает, он выделяет теплоту (те же 340 кДж на каждый килограмм), которая немного согревает растение вокруг и помогает ему пережить резкий заморозок без серьёзных повреждений.
Морозильной камере нужно время, чтобы отвести всю ту огромную энергию (340 кДж на килограмм), которая выделяется при замерзании — это точно такая же по величине энергия, что нужна была бы на растапливание того же льда. Пока эта теплота не отведена холодильником, вода не может полностью замёрзнуть.
Именно этому наглядному сравнению посвящена следующая тема — графики плавления и отвердевания, где ты увидишь эту симметрию собственными глазами в виде характерных горизонтальных участков на графике температуры.
Оцените урок:


