Chất đông đặc

Đông đặc là quá trình mà chất lỏng chuyển thành rắn khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm đông đặc của nó.

Thông thường, điểm nóng chảy và đông đặc của các chất là giống nhau. Tuy nhiên, một số chất có điểm chuyển trạng thái khác biệt. Ví dụ, thạch có độ trễ giữa điểm nóng chảy và đông đặc. Nó nóng chảy ở 85°C (185°F) và đông đặc trong khoảng từ 32°C đến 40°C (89.6°F đến 104°F).

Trong quá trình đông đặc, nhiều chất sẽ kết tinh và chuyển động Brown của phân tử giảm. Các phân tử trong trạng thái rắn có ít năng lượng hơn so với trạng thái lỏng, dẫn đến sự giải phóng năng lượng/nhiệt.

Đông đặc thường là một quá trình tỏa nhiệt, có nghĩa là khi chất lỏng đông đặc thành rắn, nhiệt (và áp suất) được giải phóng. Điều này có thể không rõ ràng vì nhiệt độ không tăng khi đông đặc, trừ khi chất lỏng ở trạng thái siêu lạnh. Để quá trình đông đặc tiếp tục, nhiệt phải được liên tục lấy ra. Năng lượng tỏa ra trong quá trình đông đặc gọi là ẩn nhiệt, hay còn gọi là nhiệt (enthanpi) nóng chảy, tương đương với năng lượng cần thiết để nóng chảy một lượng chất rắn tương ứng.

Tuy nhiên, heli ở nhiệt độ thấp là một trường hợp đặc biệt. Heli-3 có nhiệt ẩn đông đặc âm khi nhiệt độ dưới 0.3 K, và Heli-4 cũng có nhiệt ẩn đông đặc âm khi nhiệt độ dưới 0.8 K. Điều này có nghĩa là cần phải cung cấp nhiệt cho các chất này để chúng có thể đông đặc dưới áp suất không đổi.

Một số chất như nước và bismuth sẽ giãn nở khi đông đặc, làm tăng thể tích của chúng.

Nước và nhiều dung dịch khác sẽ đóng băng khi chuyển sang trạng thái rắn. Thuật ngữ đông đá thường dùng để chỉ việc bảo quản thực phẩm bằng cách làm lạnh đến điểm đông đặc. Đối với hợp kim và thủy tinh, quá trình đông đặc bắt đầu ở nhiệt độ liquidus và hoàn tất ở nhiệt độ solidus.

• Kết tinh
• Siêu lạnh (nhiệt động lực học)
• Sương muối
• Hiệu ứng Mpemba
• Nóng chảy
• Nhiệt nóng chảy

Liên kết ngoài

• Tài liệu về Đông đặc có thể tìm thấy trên Wikimedia Commons
• Video về quá trình đông đặc của hợp chất liên kim loại
  Xem tại đây lưu trữ ngày 2015-12-10 trên Wayback Machine