熔点和凝固点之间的关键区别在于,熔点是固体进入液态的温度,而凝固点是任何液体转变为固体的温度。
相变是涉及能量释放或能量增益的过程。熔点和冰点是发生相变的点。有了这些,材料的许多其他特性也会发生变化。理论上,一种物质的冰点和熔点是相同的,但有时对于特定的物质,这两个值是不同的。
目录
1. 概述和主要区别
2. 熔点是多少
3. 冰点是多少
4. 并列比较-熔点与凝固点的表格形式
5. 摘要
什么是熔点(melting point)?
熔点是固体转变为液态的温度。它是一种物理性质,我们可以用来鉴别一种化合物。当固体转化为液体阶段时,就会发生相变。它发生在给定压力的特征温度下。为此,我们需要提供所需的能源。
从固态到液态时,相变吸收能量/热量(吸热)。大多数时候,这种能量是以热量的形式提供的。把固体的温度提高到熔点状态需要加热。此外,物质需要能量来融化自己。我们称这种能量为聚变热,这是一种潜热。
潜热是物质在相变过程中吸收或释放的热量。这些热变化在吸收或释放时不会引起温度变化。因此,在熔点时,物质吸收热量,但温度不会相应变化。热力学上,在熔点处,吉布斯自由能的变化为零。下式对熔点的材料有效。结果表明,温度不变,但材料的焓和熵发生了变化。
ΔS=ΔH/T
由于物质吸收能量,在熔点时焓增加。在固体状态下,粒子排列整齐,运动较少。但在液态时,它们的随机性增加了。因此,在熔点处,熵增加。根据压力,给定的材料有一个特定的熔点。我们只能测定固体的熔点。
在实验室里,我们可以用许多技术来测定熔点。使用熔点测定仪很容易。我们可以把一些细粉固体放入一端密封的毛细管中。然后我们应该把含有固体的密封端放入仪器中。在这里,末端应该接触到里面的金属。此后,我们可以通过仪器的放大镜窗口观察固体。还有一个温度计来记录温度。当温度逐渐升高时,金属会受热,毛细管中的固体也会受热。我们可以观察到熔化开始和结束的时间点。这个范围对应于熔点。水的熔点为0°C。钨的熔点最高,为3410°C。
什么是冰点(freezing point)?
冰点是任何液体转变为固体的温度。一种材料的熔点和冰点的温度大致相同。例如,水在0℃变成冰,它的熔点也是0℃。更准确地说,冰点描述的是物质相的变化。
此外,冻结物质的过程会降低熵。化学中有一个术语叫做“冰点降低”,它解释了溶液中非挥发性溶质的存在如何降低溶剂的冻结温度。
熔点(melting point)和冰点(freezing point)的区别
熔点和凝固点是同一相变的相反方向。熔点和冰点之间的关键区别在于,熔点是固体进入液态的温度,而凝固点是任何液体转变为固体的温度。此外,在熵变方面,熔点和冰点之间也有区别;熔化固体时,熵增加,但冻结时,熵减小。此外,尽管理论上,对于给定的材料,熔点和冰点温度是相似的,但实际上它们略有不同。
总结 - 熔点(melting point) vs. 冰点(freezing point)
熔点和冰点是物质的两种物理性质。熔点和冰点之间的关键区别在于,熔点是固体进入液态的温度,而凝固点是任何液体转变为固体的温度。
引用
1赫尔曼斯汀,安妮·玛丽博士,“水的冰点是多少?“ThoughtCo,2018年10月5日,可在此处获取。