Температура кипения обратно соответствует давлению паров жидких веществ и позитивно связана с давлением атмосферы (воздуха). Подобно этому, от давления зависит и температура плавления. В большинстве случаев эти факторы увеличиваются. Объяснить это довольно просто: чтобы любое вещество расплавилось, оно должно преодолеть или уменьшить силы воздействия, которые увеличивают частицы вместе в твердом состоянии. По мере увеличения влияния вещества частицы имеют тенденцию оставаться уплотненными, увеличение силы препятствует процессу плавления, затрудняет преодоление силы притяжения, то есть требуется затратить больше тепловой энергии.
Закономерности зависимости температуры плавления от давления
Вопросы по поводу того, как зависит температура плавления от давления, возникали на протяжении нескольких столетий. После проведенных экспериментов многими учеными было доказано, что при большом влиянии для разрушения кристаллической решетки при плавлении затрачивается большая энергия теплового движения. Это можно проследить, построив кривую. Но ее данные будут отличаться в зависимости от состояния вещества (жидкое, твердое).
Основная закономерность зависимости заключается в том, что материал более плотен в твердом состоянии, чем в жидком, поэтому степень плавления будет повышаться с повышением влияния. Это объясняется принципом Ле-Шателье.
Существует множество разных элементов, объем которых не уменьшается при отвердении, как у многих веществ, а увеличивается. Одним из самых лучших примеров является лед. Это вещество расширяется при таянии, что означает, что оно хоть и твердое, но менее плотное, чем жидкость.
Среди других веществ с подобными характеристиками стоит выделить:
- германий;
- сурьма;
- висмут и т.д.
В любом случае изменения произойдут. Влияние давления на температуру плавления намного меньше, чем влияние давления на кипение. Хотя и принцип взаимодействия этих факторов практически идентичен.
Для металлов и сплавов в равновесном состоянии их объем также увеличивается при плавании. Прикладывание силы к этим материалам подавляет объёмное расширение и замедляет плавление. В результате показатель плавления увеличивается, если приложить силу, так как для этого понадобится затратить больше энергии, поскольку плавление увеличивает площадь поверхности и освобождает ионы и решетку. Эта концепция применима к большинству материалов.
Уравнения зависимости между величинами
В Интернете можно найти много специальных формул, помогающих рассчитать данный фактор. Одной из самых известных считается уравнение Максвелла: dU=TdS-PdV. Оно помогает заменить неизмеримые величины, появляющиеся в уравнениях термодинамики, измеримыми величинами.
Еще одним уравнением является уравнение Клапейрона, полученное на основе предыдущего, которое можно легко использовать для расчета теплоты образования пара, если уже известно изменение давления в зависимости от температуры. Оно выглядит так: (dP/dT)=(dH/TdV).
Для точных результатов важно использовать несколько формул. Обработка полученных данных поможет точно определить зависимость температуры от давления разных элементов.
