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溶解

标签: 熔解

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物质由固相转变为液相的过程,叫做“熔化”。它是凝固的相反过程。晶体物质在一定压强和一定的温度下,就开始熔化。在熔解过程中,要吸收热量,这部分热量是熔解热。尽管晶体物质吸收熔解热而熔化,但其温度不变,直至全部晶体都变成液体时为止。晶体熔化时对应的温度,称为熔点

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在熔解过程中,吸收热量的多少,只能影响熔解的快慢,而不能影响熔解温度的高低。这说明晶体在熔解和凝固的过程中具有共同的特征:温度保持不变。晶体的液态和固态之间有着明显的界限。这是由于晶体的分子是按一定的规则排列成为空间点阵的。分子只能在平衡位置附近不停地振动,因此,它具有动能;同时,在空间点阵中,由于分子之间相互作用,它又同时具有势能。晶体在开始熔解之前,从热源获得的能量,主要是转变为分子的动能,因而使物质的温度升高。但在熔解开始时,热源传递给它的能量,是使分子的有规则的排列发生变化,分子之间的距离增大以及分子离开原来的平衡位置移动。这样加热的能量就用来克服分子之间的引力做功,使分子结构涣散而呈现液态。也就是说,在破坏晶体空间点阵的过程中,热源传入的能量主要转变为分子之间的势能,分子动能的变化很小,因此,物质的温度也就没有显著的改变。所以熔解过程是在一定温度下进行的。

非晶体在熔解过程中,随温度的升高而逐渐软化,最后全部变为液体,所以熔解过程不是与某一确定温度相对应,而是与某个温度范围相对应。因为非晶体物质的分子结构跟液体相似,它的分子排列是混乱而没有规则的,即使由于它的粘滞性很大,能够保持一定的形状,但是实际上它并不具有空间点阵的结构。热源传递给它的能量,主要是转变为分子的动能。所以在任何情况下,只要有能量输入,它的温度就要升高。因此它没有一定的熔解温度,并且在熔解过程中温度是不断上升的。

固态在熔解时,物质的物理性质要发生显著变化,其中最主要的是饱和蒸汽压、电阻率以及熔解气体能力的变化,特别是体积的变化。例如,冰总是浮在水面上,严冬季节,盛满水的瓶子因冻结而将杯胀裂。固体石蜡放入熔解的液体石蜡里,会下沉到底部。从而得出固态熔解成液态,或液态凝固成固态时,体积和密度通常是要发生变化的。大多数物质如石蜡、铜、锌、锡等,在溶解时体积变大,在凝固时体积要缩小。这是因为在晶体内分子有规则排列时所占的体积要比在液体内分子杂乱无章排列时所占的体积小些。但也有少数物质例外,例如,冰、铋和锑等,它们在凝固时体积反而变大,熔解时体积反而缩小。利用这一特点,在铸铅字时,常常要在铅中加入一些铋、锑等金属,使其在凝固时膨胀,字迹清晰。

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