След кристализация Лекция №5
Всяко вещество, известно да може да бъде в три състояния: газ, течни и твърди. На метали и сплави в определени температури също се променя състоянието на агрегация: твърдо състояние става течен при температурата на топене, течно състояние се газифицира при температура на кипене. Температурата на преход зависи от налягането, но при постоянно налягане са напълно определени. Точката на топене на всеки метал е решена и постоянна.
В прехода от течност към твърдо състояние - кристална решетка като кристали. Този процес се нарича кристализация.
Какво е обяснението за наличието на течност в определени температури, както и при други температури и защо солидна преобразуване състояние се среща при добре определени температури?
В природата, всички спонтанно срещащи се или преобразуване процеси и следователно кристализация и топене се дължи на факта, че новото състояние в новата среда е енергетично по-стабилен, т.е. Тя е с ниско енергийно съдържание. (Всяка система естествено се стреми към енергийната минимум безплатно).
Състоянието на енергия на системата се характеризира с термодинамична функция F, наречен свободната енергия (F = U-TS, gdeU- вътрешната енергия или общата енергия на системата, Т- абсолютна температура, S- ентропията). От това следва, че колкото е по-свободна енергия на системата, толкова по-малко стабилен на системата, и ако е възможно, системата се премества в състояние, в което свободната енергия е по-малка (както в примера с топката).
Промяна във външните условия като температура, води до промяна на свободната енергия. Тези промени се случват в комплекс право, и те са различни за двата течно и твърдо. Въпреки това, той може да бъде схематично представена, както следва:
Към над температурата това има по-ниска свободна енергия на веществото в течно състояние под temperaturyTo - вещество в твърдо състояние.
Очевидно е, че температурата на Да. свободната енергия на твърди и течни страни са равни на метала в двете страни са в равновесие. Тази температура Ето температура iliteoreticheskaya равновесие кристализация. Въпреки това, в действителност не може да се появи на топене или кристализационни методи, като за тази temperatureFzh = Fkr.
За да започнете кристализация е необходимо, че процесът е термодинамично благоприятни и системата беше съпроводено с намаляване на свободната енергия на системата. Графиката показва, че това е възможно само, когато течността се охлажда под факта. Температурата, при която започва кристализация на практика, nazyvaetsyafakticheskoy температура на кристализация.
Охлаждаща течност под температурата на равновесие кристализация наречен свръхохлаждане.
На обратната трансформация от кристалната до течно състояние може да се случи, съответно, над температурата да. Това явление nazyvaetsyaperegrevom.
Размерът или степента на Недогряване на водата по разликата между теоретичните и действителните температурата на кристализация. (Пример: т.т. -Mg- 651S и Tkrf - 615S 651-615 = 36S.).
Процесът на преходен метал от течен кристал може да бъде представен от кривите в координати време - температура.
Охлаждане на метала в течно състояние е придружено от постепенно намаляване на температурата и може да се нарече просто охлаждане. защото Така че няма качествена промяна в държавата.
При достигане на температурната крива кристализация за температура - време е налице хоризонтална платформа, тъй като разсейване на топлината компенсира освободен по време на кристализацията латентна топлина на кристализация. В края на кристализация, т.е. след пълното преминаване към твърдо състояние, температурата започне да спада отново и кристалното твърдо вещество се охлажда.