Što je točka smrzavanja u Celzijusima?
Točka smrzavanja može se definirati kao temperatura pri kojoj se tekućina pri danom tlaku pretvara u krutu tvar. Točka smrzavanja obično se definira nakon što se tekućina podvrgne niskim temperaturama. Međutim, u nekoliko tvari dolazi do zamrzavanja nakon što tekućina doživi povećanje temperature. Najčešća tvar, voda, ima točku smrzavanja od 0 ° C.
Pothlađenje
Hlađenje je proces u kojem se tekućina ne pretvara u čvrsti oblik, unatoč tome što je podvrgnuta temperaturama ispod točke smrzavanja. Takva se tekućina kristalizira tek nakon dodatne jezgre sjemena, ili se u nju doda sjeme kristala. Međutim, ako tekućina zadrži svoj izvorni strukturni sastav, on će se skrutiti. Supercooled tekućine imaju različita fizička svojstva, od kojih su mnogi tek konačno razumjeli znanstvenici. Poznato je da voda ostaje u tekućem stanju nakon superhlađenja čak i pri niskim temperaturama od - (negativnih) 4000 stupnjeva i kada je izložena uvjetima visokog tlaka, hladna voda će ostati u tekućem stanju na niskim temperaturama od - (negativnih) 700 Celzija, Za usporedbu, točka smrzavanja čiste vode u normalnim uvjetima je 00 Celzija.
Kristalizacija
U većini tekućina, proces zamrzavanja uključuje kristalizaciju. Kristalizacija je proces u kojem se tekućina pretvara u kristalnu krutu formu nakon izlaganja niskim temperaturama i mijenja strukturu atoma u tekućini da bi se stvorila kristalna struktura. Zamrzavanje se usporava tijekom kristalizacije i temperature ostaju konstantne dok se zamrzavanje ne dovrši. Osim temperature, drugi faktori koji utječu na proces kristalizacije su ionizacija i polaritet tekućine.
vitrifikacija
Postoje brojne supstance koje se ne kristaliziraju čak ni kada su izložene niskim temperaturama, već umjesto toga prolaze kroz proces poznat kao vitrifikacija gdje zadržavaju svoje tekuće stanje, ali niske temperature mijenjaju njihova viskoelastična svojstva. Takve tvari su poznate kao amorfne krute tvari. Neki primjeri ovih amorfnih krutina su glicerol i staklo. Poznato je da se nekoliko oblika polimera podvrgava vitrifikaciji. Proces vitrifikacije razlikuje se od smrzavanja, jer se definira kao neravnotežni proces u kojem ne postoji ravnoteža između kristalnog i njegovog tekućeg oblika.
Egzotermno i endotermno zamrzavanje
Proces zamrzavanja u većini spojeva je prvenstveno egzotermni proces, što znači da se za pretvaranje tekućine u kruto stanje, tlak i toplina moraju osloboditi. Ova toplina koja se oslobađa je latentna toplina i također se naziva entalpija fuzije. Entalpija fuzije je energija potrebna za pretvaranje tekućine u krutinu i obratno. Jedina značajna iznimka u ovoj definiciji je svaka prehlađena tekućina zbog promjene svojih fizičkih svojstava. Postoji jedan element za koji se zna da pokazuje endotermno zamrzavanje gdje je potrebna temperatura da se poveća za zamrzavanje. Taj je element Helij-3 koji pri određenom tlaku zahtijeva povećanje temperature za zamrzavanje i stoga se može nazvati da ima negativnu entalpiju fuzije.
