Điểm đóng băng ở Celsius là gì?
Điểm đóng băng có thể được định nghĩa là nhiệt độ tại đó chất lỏng biến thành chất rắn ở áp suất nhất định. Điểm đóng băng thường được xác định sau khi chất lỏng chịu nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, trong một vài chất, sự đóng băng xảy ra sau khi chất lỏng trải qua sự gia tăng nhiệt độ. Chất phổ biến nhất là nước có điểm đóng băng 0oC.
Siêu lạnh
Siêu lạnh là quá trình mà chất lỏng không chuyển thành dạng rắn mặc dù phải chịu nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Một chất lỏng như vậy sẽ chỉ kết tinh sau khi một hạt nhân bổ sung, hoặc tinh thể hạt giống được thêm vào nó. Tuy nhiên, nếu chất lỏng duy trì thành phần cấu trúc ban đầu, nó sẽ hóa rắn. Các chất lỏng siêu lạnh có các tính chất vật lý riêng biệt, nhiều trong số đó vẫn chưa được các nhà khoa học hiểu một cách thuyết phục. Nước được biết là vẫn ở trạng thái lỏng sau khi siêu lạnh ngay cả ở nhiệt độ thấp tới mức - (âm) 4000 độ C và khi gặp điều kiện áp suất cao, nước siêu lạnh sẽ ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp - (âm) 700 độ . Để so sánh, điểm đóng băng của nước tinh khiết trong điều kiện bình thường là 00 độ C.
Kết tinh
Trong hầu hết các chất lỏng, quá trình đóng băng liên quan đến sự kết tinh. Kết tinh là quá trình trong đó một chất lỏng biến thành dạng rắn kết tinh khi tiếp xúc với nhiệt độ thấp và thay đổi cấu trúc nguyên tử của chất lỏng để tạo thành cấu trúc tinh thể. Sự đóng băng bị chậm lại trong quá trình kết tinh và nhiệt độ không đổi cho đến khi quá trình đóng băng hoàn tất. Bên cạnh nhiệt độ, các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình kết tinh là sự ion hóa và độ phân cực của chất lỏng.
Thủy tinh
Có rất nhiều chất không kết tinh ngay cả khi chịu nhiệt độ thấp mà thay vào đó trải qua một quá trình được gọi là thủy tinh hóa nơi chúng giữ trạng thái lỏng nhưng nhiệt độ thấp làm thay đổi tính chất nhớt của chúng. Các chất như vậy được gọi là chất rắn vô định hình. Một số ví dụ về các chất rắn vô định hình này là glycerol và thủy tinh. Một vài dạng polyme cũng được biết là trải qua quá trình thủy tinh hóa. Quá trình thủy tinh hóa khác với quá trình đóng băng vì nó được định nghĩa là quá trình không cân bằng trong đó không tồn tại trạng thái cân bằng giữa tinh thể và dạng lỏng của nó.
Đóng băng tỏa nhiệt và nhiệt
Quá trình đóng băng trong hầu hết các hợp chất chủ yếu là quá trình tỏa nhiệt, có nghĩa là để chất lỏng chuyển thành trạng thái rắn, áp suất và nhiệt được yêu cầu phải được giải phóng. Nhiệt lượng này được giải phóng là một nhiệt ẩn và còn được gọi là entanpy của phản ứng tổng hợp. Entanpi của phản ứng tổng hợp là năng lượng cần thiết để biến chất lỏng thành chất rắn và ngược lại. Ngoại lệ đáng chú ý duy nhất cho định nghĩa này là bất kỳ chất lỏng siêu lạnh nào do sự thay đổi tính chất vật lý của nó. Có một yếu tố được biết là thể hiện sự đóng băng nhiệt nội địa trong đó nhiệt độ được yêu cầu tăng để đóng băng diễn ra. Nguyên tố này là Helium-3, ở một áp suất nhất định đòi hỏi phải tăng nhiệt độ để đóng băng xảy ra và do đó có thể được gọi là có một entanpy âm của phản ứng tổng hợp.
