在物质的聚集状态发生变化的结晶和熔融时间表

本文介绍的结晶和熔融什么。 在水聚集的不同状态的例子进行了说明，有多少热量需要冷冻和解冻以及为什么这些值是不同的。 它显示了多克隆和单晶，以及在后者的制造的复杂性之间的差异。

移动到另一个聚集态

一般人会认为这种罕见的，但在生活在它现在存在的水平，本来没有科学是不可能的。 这是什么？ 一个棘手的问题，因为很多在几个学科的界面发生的过程。 现象对于其中查明科学领域是困难的，是结晶和熔融。 这似乎很好，什么是困难的：有水-已变成冰，是一个金属球-已成为池 液态金属。 然而，从一个过渡的确切机制 聚集的状态 到另一个缺失。 物理爬深入丛林，而是在什么时候准确预测将启动尚未获得该机构的熔化和结晶。

我们所知道的

一些人类仍然知道。 熔点 和结晶相当容易地凭经验确定。 但一切并非如此简单。 大家都知道，水融化和冻结零摄氏度。 然而，水通常不只是一个理论构想，具体的金额。 不要忘了熔融和结晶过程不是瞬间。 冰块开始更早熔化比恰好达到零度，在第一烧杯中的水在该稍微超过刻度上的标记的温度上覆盖着冰的晶体。

分离和热吸收过渡到聚集的不同状态期间

结晶和熔融固体伴有一定的热效应。 在液体状态下的分子（或有时原子）相互连接不是很紧。 也正因为如此，他们有能力在“流动”。 当身体开始失去热量，原子和分子开始团结他们最方便的结构。 因此，发生结晶。 通常取决于外部条件，从同一个碳石墨，金刚石，或富勒烯获得。 所以，不仅耐高温，而且在途中的压力的影响将继续结晶和熔融。 然而，为了破坏刚性连接的晶体结构，它需要更多的能量，因此热量比来创建它们。 因此，该材料会冻结速度比熔融相同的条件下处理。 这种现象被称为潜热，并且反射上述的差异。 回想一下，潜热是不相关的热，因此反映了热熔融并发生结晶所需的量。

切换到另一个聚集状态时体积变化

如前所述，数量及在液体和固体状态的链接的质量是不同的。 为液体状态需要更多的能量，因此，原子移动从一个地方更快不断跳跃到另一个和创建临时连接。 由于 振动的振幅 较大的颗粒，和所述液体具有更大的体积。 而在固紧连接，每个原子振动围绕平衡位置，他是无法离开他的位置。 这种结构占用更少的空间。 这样的物质熔化和结晶伴随着体积的变化。

属性熔化和结晶水

在几乎所有的众生的生命这一常见和重要的液体为我们的地球，水可以随便发挥很大的作用。 上面描述的是在之间的差 的热量 用于结晶和熔融发生必需的，以及改变聚集状态时的体积变化。 一些例外，这两个规则是水。 在液体状态下氢气不同的分子甚至简要地连接，从而形成弱的，但仍然不是零氢键。 这就解释了这种普遍的流体的非常大的热容量。 应当指出的是，水流量，这些通信不会产生干扰。 但冷冻（换句话说，结晶）到结束期间，它们的作用尚不清楚。 但是，应该承认的是，相同质量的冰占据比液态水更体积。 这一事实引起了不少公用事业网络的破坏，并提供了大量的服务他们的人的问题。

不只是一次或两次在新闻闪过这样的消息。 在冬季，一个偏远的村庄的锅炉房出现了意外。 由于雪灾，冰和浓霜没有时间开车燃料。 水供给到加热和抽头，电池，更长的预热。 如果不是时间排出，使该系统中至少部分为空的，并且最好是干燥时，它开始以获取环境温度。 很多时候，不幸的是，在这个时候有重霜冻。 而冰管道撕裂，留下的人没有机会在未来几个月舒适的生活。 然后，当然，消除事故，英勇的紧急情况部，通过暴风雪打破得到由直升机在激烈的冷时钟改变管轰炸了几吨的煤觊觎和管道差。

雪和雪花

想象冰，我们通常认为在一杯果汁或冷冻南极辽阔的冷立方体。 雪也被人们认为是一个特殊的现象，这似乎是无关的水。 但实际上它是一样的冰，只是冻结在一定的顺序，它决定了形状。 他们说，在整个世界两个相同的雪花不存在。 来自美国的一位科学家把此事严重，并已确定获得这些美女六角所需的形状的条件。 他的实验室可以提供由客户支付的雪花图像甚至暴雪。 顺便说一下，冰雹，雪等，是在结晶过程的非常好奇结果 - 从蒸汽和不水。 气态单位立即固体本体的恢复时称为升华。

单晶和多晶

大家都看到在玻璃上的公交车冬季冰纹。 它们形成由于车辆内部的温度高于零度摄氏度。 除此之外，很多人与肺部对空气一起吸入，提供更大的湿度。 但玻璃（通常微妙单）是在环境温度下，这是一个负。 水蒸汽， 很快触及它失去热量，变成固态。 一个晶体棒到另一个，每次下面的表格是从以前的略有不同，并迅速成长美丽的不对称图案。 这是多晶的例子。 “保利” - 来自拉丁语“很多”。 在这种情况下，一些microparts的组合成单个单元。 任何金属制品 - 往往多晶硅。 这里是天然石英棱镜的完美形式 - 是单晶。 在其结构中，没有人会发现的缺陷和空白，而在多晶硅卷方向件随机排列，并没有同意彼此。

智能手机和望远镜

但是，在现代技术往往需要一个完全纯净的单晶。 例如，几乎所有的智能电话包含在它的深处硅存储器元件。 在这一切的量没有原子不应从理想的位置移动。 每个人都有它的位置。 否则，而不是照片，你会得到输出声音，并且，最重要的是，讨厌的。

双筒望远镜，夜视设备还需要足够的块状单晶，其将红外辐射转化为可见光。 他们越来越多的方法，但每一个都需要特别小心和精确的计算。 如何获得的单晶，科学家从相图，即理解查看的产品的熔化和结晶的曲线图。 创建一个图片是困难的，因此，材料科学家特别科学家谁决定找出计划的所有细节赞赏。