ይህ ጽሑፍ ክሪስታላይዜሽን እና መቅለጥ ምን እንደሆኑ ያብራራል። የተለያዩ የውሃ ማሰባሰብ ሁኔታዎችን ምሳሌ በመጠቀም ለቅዝቃዜ እና ለማቅለጥ ምን ያህል ሙቀት እንደሚያስፈልግ እና እነዚህ እሴቶች ለምን እንደሚለያዩ ተብራርቷል ። በፖሊ እና ነጠላ-ክሪስታል መካከል ያለው ልዩነት እንዲሁም የኋለኛውን የማምረት ውስብስብነት ይታያል።
ወደ ሌላ ድምር ሁኔታ
ሽግግር
አንድ ተራ ሰው ስለእሱ አያስብም ነገርግን አሁን ባለችበት ደረጃ ህይወት ያለ ሳይንስ የማይቻል ነው። የትኛው? ጥያቄው ቀላል አይደለም, ምክንያቱም ብዙ ሂደቶች በበርካታ ዘርፎች መገናኛ ላይ ይከሰታሉ. የሳይንስን መስክ በትክክል ለመወሰን አስቸጋሪ የሆኑባቸው ክስተቶች ክሪስታላይዜሽን እና ማቅለጥ ናቸው. እዚህ በጣም የተወሳሰበ ነገር ይመስላል: ውሃ ነበር - በረዶ ነበር, የብረት ኳስ ነበር - የፈሳሽ ብረት ኩሬ ነበር. ነገር ግን ከአንዱ የመደመር ሁኔታ ወደ ሌላ የሚሸጋገርበት ትክክለኛ ስልቶች የሉም። የፊዚክስ ሊቃውንት ወደ ጫካው ውስጥ እየገቡ ነው, ነገር ግን የሰውነት ማቅለጥ እና ክሪስታላይዜሽን በየትኛው ጊዜ ላይ እንደሚጀምር በትክክል መገመት አይቻልም.ይወጣል።
የምናውቀው
የሰው ልጅ አሁንም የሚያውቀው ነገር አለ። የማቅለጥ እና ክሪስታላይዜሽን ሙቀቶች በቀላሉ በተጨባጭ ሁኔታ ይወሰናሉ። ግን እዚህ እንኳን ሁሉም ነገር በጣም ቀላል አይደለም. ውሃ በዜሮ ዲግሪ ሴልሺየስ እንደሚቀልጥ እና እንደሚቀዘቅዝ ሁሉም ሰው ያውቃል። ይሁን እንጂ ውኃ አብዛኛውን ጊዜ አንዳንድ የንድፈ ሐሳብ ግንባታ ብቻ ሳይሆን የተወሰነ መጠን ያለው ነው። የማቅለጥ እና ክሪስታላይዜሽን ሂደት ወዲያውኑ እንዳልሆነ አይርሱ. የበረዶ ኪዩብ በትክክል ዜሮ ዲግሪዎች ከመድረሱ በፊት ትንሽ ማቅለጥ ይጀምራል, በመስታወቱ ውስጥ ያለው ውሃ በመጀመሪያዎቹ የበረዶ ክሪስታሎች ተሸፍኗል እናም በመጠኑ ከዚህ ምልክት በላይ በሆነ የሙቀት መጠን።
የሙቀት ልቀት እና ወደ ሌላ የውህደት ሁኔታ በሚሸጋገርበት ወቅት
ክሪስታላይዜሽን እና ጠጣር ማቅለጥ ከተወሰኑ የሙቀት ውጤቶች ጋር አብሮ ይመጣል። በፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ, ሞለኪውሎች (ወይም አንዳንድ ጊዜ አተሞች) በጣም በጥብቅ የተሳሰሩ አይደሉም. በዚህ ምክንያት የ "ፈሳሽነት" ንብረት አላቸው. ሰውነት ሙቀትን ማጣት ሲጀምር, አተሞች እና ሞለኪውሎች ለእነሱ በጣም ምቹ በሆነው መዋቅር ውስጥ መቀላቀል ይጀምራሉ. ክሪስታላይዜሽን የሚከሰተው በዚህ መንገድ ነው. ብዙውን ጊዜ ግራፋይት ፣ አልማዝ ወይም ፉሉሬን ከተመሳሳይ ካርቦን እንደሚገኙ በውጫዊ ሁኔታዎች ላይ የተመሠረተ ነው። ስለዚህ የሙቀት መጠን ብቻ ሳይሆን ግፊቱም ክሪስታላይዜሽን እና ማቅለጥ እንዴት እንደሚቀጥል ይነካል. ሆኖም ግን, የጠንካራ ክሪስታላይን መዋቅር ግንኙነቶችን ለመስበር, እነሱን ከመፍጠር ይልቅ ትንሽ ተጨማሪ ሃይል ይጠይቃል, እና ስለዚህ የሙቀት መጠን. ስለዚህምንጥረ ነገሩ ከመቅለጥ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል ፣ በተመሳሳይ የሂደቱ ሁኔታዎች። ይህ ክስተት ድብቅ ሙቀት ይባላል እና ከላይ የተገለጸውን ልዩነት ያንፀባርቃል. ያስታውሱ ድብቅ ሙቀት ከሙቀት ጋር ምንም ግንኙነት እንደሌለው እና ክሪስታላይዜሽን እና ማቅለጥ እንዲፈጠር የሚያስፈልገውን የሙቀት መጠን እንደሚያንጸባርቅ ያስታውሱ።
ወደ ሌላ የውህደት ሁኔታ ሲሸጋገር የድምፅ ለውጥ
ቀደም ሲል እንደተገለፀው በፈሳሽ እና በጠጣር ሁኔታ ውስጥ ያለው የቦንዶች ብዛት እና ጥራት የተለያዩ ናቸው። የፈሳሽ ሁኔታ የበለጠ ጉልበት ይፈልጋል ፣ ስለሆነም አተሞች በፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ ፣ ያለማቋረጥ ከአንድ ቦታ ወደ ሌላ እየዘለሉ እና ጊዜያዊ ትስስር ይፈጥራሉ። የንጥል ማወዛወዝ ስፋት የበለጠ ስለሆነ ፈሳሹ ትልቅ መጠን ይይዛል. በጠንካራ አካል ውስጥ ግንኙነቶቹ ግትር ሲሆኑ እያንዳንዱ አቶም በአንድ ሚዛናዊ አቀማመጥ ዙሪያ ይሽከረከራል, ቦታውን መተው አይችልም. ይህ መዋቅር ትንሽ ቦታ ይወስዳል. ስለዚህ የንጥረ ነገሮች መቅለጥ እና ክሪስታላይዜሽን ከድምጽ ለውጥ ጋር አብሮ ይመጣል።
የክሪስታይላይዜሽን እና የውሃ መቅለጥ ባህሪዎች
እንደ ውሃ ለፕላኔታችን የተለመደ እና ጠቃሚ ፈሳሽ ምናልባትም በሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ህይወት ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወተው በአጋጣሚ አይደለም ። ክሪስታላይዜሽን እና ማቅለጥ በሚፈለገው የሙቀት መጠን መካከል ያለው ልዩነት, እንዲሁም የመሰብሰብ ሁኔታን በሚቀይርበት ጊዜ የድምፅ ለውጥ, ከላይ ተብራርቷል. ከሁለቱም ደንቦች ልዩ ልዩ ውሃ ነው. የተለያዩ ሞለኪውሎች ሃይድሮጂን ፣ በፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ እንኳን ፣ ለአጭር ጊዜ ይዋሃዳል ፣ ደካማ ይመሰረታል ፣ ግን አሁንም አይደለምዜሮ ሃይድሮጂን ትስስር. ይህ የዚህን ዓለም አቀፋዊ ፈሳሽ በሚያስደንቅ ሁኔታ ከፍተኛ የሙቀት አቅምን ያብራራል. እነዚህ ማሰሪያዎች በውሃ ፍሰት ውስጥ ጣልቃ እንደማይገቡ ልብ ሊባል ይገባል. ነገር ግን በሚቀዘቅዝበት ጊዜ የሚኖራቸው ሚና (በሌላ አነጋገር ክሪስታላይዜሽን) እስከ መጨረሻው ድረስ ግልጽ አይደለም. ይሁን እንጂ ተመሳሳይ መጠን ያለው በረዶ ከፈሳሽ ውሃ የበለጠ መጠን እንደሚይዝ መታወቅ አለበት. ይህ እውነታ በሕዝብ መገልገያዎች ላይ ከፍተኛ ጉዳት ያደርሳል እና እነርሱን በሚያገለግሉ ሰዎች ላይ ብዙ ችግር ይፈጥራል።
እንዲህ ያሉ መልዕክቶች ከአንድ ወይም ሁለት ጊዜ በላይ በዜና ላይ ይታያሉ። በክረምቱ ወቅት በአንዳንድ የርቀት ሰፈራዎች ቦይለር ቤት ላይ አደጋ ደረሰ። በአውሎ ንፋስ፣ በረዶ ወይም በከባድ ውርጭ ምክንያት፣ ነዳጅ ለማድረስ ጊዜ አልነበረንም። ለራዲያተሮች እና ለቧንቧዎች የሚቀርበው ውሃ ማሞቂያውን አቆመ. በጊዜ ውስጥ ካልፈሰሰ, ስርዓቱን ቢያንስ በከፊል ባዶ መተው እና በተለይም ሙሉ በሙሉ ማድረቅ, የአካባቢ ሙቀት ማግኘት ይጀምራል. ብዙውን ጊዜ, በሚያሳዝን ሁኔታ, በዚህ ጊዜ ኃይለኛ በረዶዎች አሉ. እናም በረዶው ቧንቧዎችን ይሰብራል, በሚቀጥሉት ወራት ሰዎች ለተመቻቸ ህይወት እድል እንዳይኖራቸው ያደርጋል. ከዚያም በእርግጥ አደጋው ተወግዷል፣ የድንገተኛ አደጋ ሚኒስቴር ጀግኖች ሰራተኞች አውሎ ነፋሱን ሰብረው ብዙ ቶን የሚፈለግ የድንጋይ ከሰል እዚያ በሄሊኮፕተር ይወረውራሉ እና ያልታዘዙት የቧንቧ ሰራተኞች በከባድ ቅዝቃዜ ሌት ተቀይረው ቱቦ ይቀይራሉ።
የበረዶ እና የበረዶ ቅንጣቶች
ስለ በረዶ ስናስብ፣ ብዙ ጊዜ የምናስበው ቀዝቃዛ ኩቦች በአንድ ብርጭቆ ጭማቂ ውስጥ ወይም የቀዘቀዘ አንታርክቲካ ነው። በረዶ በሰዎች ዘንድ እንደ ልዩ ክስተት ይገነዘባል, ይህም ይመስላልከውሃ ጋር ያልተገናኘ. ግን በእውነቱ ተመሳሳይ በረዶ ነው ፣ ቅርጹን የሚወስነው በተወሰነ ቅደም ተከተል ብቻ የቀዘቀዘ ነው። በመላው ዓለም ውስጥ ሁለት ተመሳሳይ የበረዶ ቅንጣቶች የሉም ይላሉ. ከዩኤስኤ የመጣ አንድ ሳይንቲስት በቁም ነገር ወደ ስራ ገባ እና እነዚህን ባለ ስድስት ጎን ቆንጆዎች የሚፈለገውን ቅርፅ ለማግኘት ሁኔታዎችን ወሰነ። የእሱ ላብራቶሪ በደንበኛ የሚደገፍ ቆዳ የበረዶ ቅንጣትን እንኳን ሊያቀርብ ይችላል። በነገራችን ላይ በረዶ ፣ ልክ እንደ በረዶ ፣ በጣም የማወቅ ጉጉት ያለው ክሪስታላይዜሽን ሂደት ውጤት ነው - ከእንፋሎት እንጂ ከውሃ አይደለም። የጠንካራ አካል ግልብጥብጥ ወዲያው ወደ ጋዝ ድምር (sulimation) ይባላል።
ነጠላ ክሪስታሎች እና ፖሊክሪስታሎች
ሁሉም ሰው በክረምት አውቶቡስ ውስጥ የበረዶ ቅርጾችን በመስታወት ላይ አይቷል። የተፈጠሩት በማጓጓዣው ውስጥ የሙቀት መጠኑ ከዜሮ ሴልሺየስ በላይ ስለሆነ ነው. እና በተጨማሪ ፣ ብዙ ሰዎች ፣ ከብርሃን አየር አየር ጋር አብረው ሲተነፍሱ ፣ እርጥበት ይጨምራሉ። ግን ብርጭቆ (ብዙውን ጊዜ ቀጭን ነጠላ) የአካባቢ ሙቀት አለው ፣ ማለትም ፣ አሉታዊ። የውሃ ትነት መሬቱን በመንካት በፍጥነት ሙቀትን ያጣል እና ወደ ጠንካራ ሁኔታ ይለወጣል. አንድ ክሪስታል ከሌላው ጋር ይጣበቃል, እያንዳንዱ ቀጣይ ቅርጽ ከቀዳሚው ትንሽ የተለየ ነው, እና የሚያማምሩ ያልተመጣጣኝ ቅጦች በፍጥነት ያድጋሉ. ይህ የ polycrystals ምሳሌ ነው. "ፖሊ" ከላቲን "ብዙ" ነው. በዚህ ሁኔታ, በርካታ ማይክሮፓርቶች ወደ አንድ ሙሉ በሙሉ ይጣመራሉ. ማንኛውም የብረት ምርትም ብዙውን ጊዜ ፖሊክሪስታል ነው. ነገር ግን የኳርትዝ ተፈጥሯዊ ፕሪዝም ፍጹም ቅፅ ነጠላ ክሪስታል ነው። በእሱ መዋቅር ውስጥ, ማንም ሰው ጉድለቶችን እና ክፍተቶችን አያገኝም, በአቅጣጫው በ polycrystalline ጥራዞች ውስጥክፍሎች በዘፈቀደ የተደረደሩ ናቸው እና እርስ በርሳቸው አይስማሙም።
ስማርት ፎን እና ቢኖኩላስ
ነገር ግን በዘመናዊ ቴክኖሎጂ ፍፁም ንጹህ ነጠላ ክሪስታሎች ብዙ ጊዜ ይፈለጋሉ። ለምሳሌ, ማንኛውም ስማርትፎን ማለት ይቻላል በአንጀቱ ውስጥ የሲሊኮን ማህደረ ትውስታ ንጥረ ነገር ይዟል. በዚህ ጥራዝ ውስጥ አንድም አቶም ከተገቢው ቦታ መንቀሳቀስ የለበትም። ሁሉም ቦታውን መውሰድ አለበት። ያለበለዚያ፣ ከፎቶ ፋንታ፣ በውጤቱ ላይ ድምጾችን ያገኛሉ፣ እና ምናልባትም፣ ደስ የማይሉ ናቸው።
በቢኖክዮላስ ውስጥ የምሽት እይታ መሳሪያዎች የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ወደ የሚታይ የሚቀይሩ በበቂ መጠን ሞኖክሪስታሎች ያስፈልጋቸዋል። እነሱን ለማደግ ብዙ መንገዶች አሉ, ግን እያንዳንዳቸው ልዩ እንክብካቤ እና የተረጋገጡ ስሌቶች ያስፈልጋቸዋል. ነጠላ ክሪስታሎች እንዴት እንደሚገኙ ሳይንቲስቶች ከክፍለ-ግዛት ሥዕላዊ መግለጫዎች ተረድተዋል ፣ ማለትም ፣ የአንድ ንጥረ ነገር መቅለጥ እና ክሪስታላይዜሽን ግራፍ ይመለከታሉ። እንዲህ ዓይነቱን ስዕል መሳል አስቸጋሪ ነው, ለዚህም ነው የቁሳቁሶች ሳይንቲስቶች በተለይ የእንደዚህ አይነት ግራፍ ሁሉንም ዝርዝሮች ለማወቅ የወሰኑትን ሳይንቲስቶች ያደንቃሉ.
