אנו מסבירים מהי התמצקות, הסוגים הקיימים, המאפיינים של כל אחד ודוגמאות. כמו כן, מהו היתוך.
מהי התמצקות?
התמצקות היא תהליך של שינוי פיזי או שינוי שלב שבאמצעותו ה חוֹמֶר לַעֲבוֹר מצב נוזלי ל מצב מוצק, על ידי שינוי ה לַחַץ שאליו הוא נתון.
באחרון הוא נבדל מהקפאה, המניחה את אותה תוצאה על חומר נוזלי, אך מהירידה שלו. טֶמפֶּרָטוּרָה מתחת לנקודת הקיפאון שלו. ההבדל הזה הוא טכני יותר ובתחומים לא אקדמיים או מדעיים שני המונחים משמשים בדרך כלל לסירוגין.
התמצקות או הקפאה היא התהליך (בניגוד להתכה או התכה) שגורם לחומר מוצק להפוך לנוזל כתוצאה מהשינוי בתנאי הלחץ ו/או הטמפרטורה הפיזיים שלו. הם תהליכים הפיכים במובן זה שהחומר אינו עובר טרנספורמציה כימית, כלומר, הם אינם מתרחשים שינויים כימיים (מכונן) אבל פיזי (צורה).
אנו יכולים לדבר על סוגים שונים של התמצקות, בהתאם לשינויים המתרחשים בחומר, למשל:
- הִתגַבְּשׁוּת. זה מורכב מהיווצרות של מבנים מוצק בתוך נוזל אחיד, כמו חלקיקים לבוא יחד. אפשר להתבונן במבנים אלה, כמו במים כשהם מתחילים לקפוא, כי מוצק ונוזל מתקיימים יחד לכמה רגעים.
- ויטריפיקציה. חומרים מסוימים יכולים להתמצק מבלי להתגבש, כמו זכוכית או גליצרול, כך שאין מעבר פתאומי בין שלב פיזי אחד לאחר, אך יש אובדן של גְמִישׁוּת הדרגתי, המוביל למצב מוצק.
- סופר-קירור. זהו התהליך שבו נוזל מקורר לטמפרטורות מתחת לנקודת הקיפאון שלו מבלי לשנות שלב, מבלי להתמצק. כדי שזה יקרה הנוזל חייב להיות מספיק טהור.
התמצקות והיתוך
התכה היא תהליך הפוך של התמצקות והקפאה. זה מורכב מהוספה אֵנֶרְגִיָה לחומר מוצק, כדי להגביר את התנועה שלך חלקיקים, מאבד את הקשרים הכימיים שלו ואת המבנה הקבוע שלו. זהו המעבר מהמצב המוצק לנוזל.
לכל מוצק יש א נקודת המסה שממנו הוא משנה פאזה והופך למצב נוזלי: ההפך מנקודת הקיפאון שבה נוזלים הופכים למוצקים. ככל שנקודת ההיתוך האמורה גבוהה יותר, כך ידרוש למוצק יותר אנרגיה (כלומר טמפרטורה גבוהה יותר) כדי להמיס, כלומר להפוך לנוזל או חצי נוזלי.
דוגמאות להתמצקות
כמה דוגמאות להתמצקות הן:
- ה מים כאשר מקפיאים בתוך המקררים שלנו, זוהי הדוגמה המובהקת להתמצקות של נוזל עקב אובדן של חוֹם.
- הלבה הרותחת שנופחת מתת הקרקע כשיש התפרצות געשית זהו חומר נוזלי הנתון לטמפרטורות ולחצים אדירים. כשהוא עולה אל פני השטח, הוא מאבד לאט לאט אנרגיה ובסופו של דבר הופך לחומר מוצק.
- כאשר אנו יוצרים דמויות עם חימר, אנו שמים לב שכאשר הוא רטוב, החימר ניתן לעיבוד, אך כאשר הוא מתייבש הוא הופך למוצק, קשה ושביר.
- ה מתכות בתעשיות הפלדה מחממים אותם בתנורים ענקיים כדי להמיס אותם (לקחת אותם ממוצק לנוזל) ואז יוצקים אותם לתבניות עם צורות ספציפיות. כלולות שם, המתכות הנוזליות מתקררות ומתמצקות, וברגע שיוציאו אותן מהתבנית, הן תקבלו את הצורה הרצויה.