שְׁאֵלָה:
האם חומר כלשהו נמס או מתאדה כשהוא מקורר בלחץ קבוע?
SF.
2016-09-21 15:14:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

האם יש חומר עם קטעים מקווי הדיאגרמה של שינוי פאזה שלו בכיוון שלילי?

כדי להסביר:

בדרך כלל, ככל שמתרגלים דיאגרמות של שינוי פאזה, עם עליית חום וקבועה בלחץ, חומרים נוטים להתאדות, להתרומם או להתמוסס; קירור מייצר את ההפך, היתוך (הקפאה), שקיעה או עיבוי לנוזל מאדים.

אך הדיאגרמות אינן פשוטות לעיתים רחוקות - למים, למשל, יש מספר רב של צורות של קרח, כאשר לא ניתן להשיג את כל הצורות דרך מעברים "מכל כיוון". ישנם גורמים לא ברורים רבים המגדירים מתי כל מעבר יכול להתרחש.

האם יש חומר כלשהו, ​​שמבלי להפוך לחומר אחר (נניח, פילמור) - יש אזור בתרשים שינוי השלב (אולי רחוק מ"תנאי החדר ") שבו המעבר עובר בכיוון ההפוך - חימום מוביל ל מצב - לא בהכרח צפוף יותר - אלא 'מוצק יותר'? משהו כמו דבק מוקשה תרמית, אך ללא מעבר כימי?

קרח ב $ 0 $ ºC נמס כאשר הוא דחוס ...
@JohnRennie: * ידעתי * שהתעסקתי במילים איכשהו במושג.
כדורי עש?בעיקרון יכול להיות שיש לך משהו שעושה סובלימציה בשתי הטמפרטורות אבל * נראה לנו מוצק בגלל סולם הזמן האיטי.
הממ ... האם יש לנו דוגמה כלשהי לנוזל פירו-אלקטרי שהפך קל יותר לאידוי כשהוא מתקרר מעבר לטמפרטורת המעבר שלו כך שהוא הופך לפאר-אלקטרי וכך חלש מכדי להחזיק את עצמו?
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
lemon
2016-09-21 15:48:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

כן, הנה דיאגרמת הפאזה של הליום -3:

enter image description here

שימו לב כי בסביבות 3 מגה פיקסל, עלייה בטמפרטורה גורמת למעבר מנוזל למוצק.

איך נדע את הדיאגרמות האלה?האם בדקנו את כל שילובי הטמפרטורה והלחץ לכל הדברים, או שיש תוצאה תיאורטית?
@njzk2: זו שאלה נפרדת.אך מכיוון שהליום -3 הוא * היסוד * למחקר בטמפרטורה נמוכה במיוחד, הייתי מעיד שיש * הרבה * נקודות נתונים זמינות לאיזוטופ זה.
מהו הקו האנכי בשלב המוצק בקצת פחות מ 0.1 mK?
@gerrit: על פי [מאמר זה] (http://guava.physics.uiuc.edu/~nigel/courses/569/essays_f2004/files/chakraborty.pdf) עמוד 5 / איור 3, זה הקיצוץ בין סדר מסודר לספיןמוצק ללא הפרעות ספין.
@DevSolar לפחות He3 יציב.מדידת העקומות הללו בלחצים שתוכלו להשיג רק למיקרו-שניות עם חומרי נפץ היא כאב ....
זה יהיה טוב להבהיר בתוך הפוסט, האם זה מאומת בניסוי או תיאורטי בלבד, ובאופן אידיאלי גם לספק מידע נוסף על מה שקורה בפועל לחומר שגורם לו להיות נשגב בזמן שהוא מקורר.
תרשים השלבים המוצג כאן מייצג תוצאות ניסוי.עקומת ההיתוך של He-3, ובמיוחד השיפוע השלילי והמינימום המתקבל אומתו בהרחבה על ידי ניסויים (במשך עשרות שנים).למעשה, עקומת ההיתוך של ה- He-3 משמשת לעתים קרובות כאמצעי נוח למדידת טמפרטורות בטווח שבין 10 mK ל -300 mK.
אז אין דוגמה לחומר שיתבשל כשהוא מקורר בלחץ קבוע?
ZachMcDargh
2016-09-22 05:46:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

שאלה זו כבר נענתה די ביסודיות, אבל אני מרגיש שכדאי להוסיף שכל זה קשור למשהו שנקרא משוואת Clausius-Clapeyron, $$ \ frac {\ textrm {d} P} {\ textrm {d} T} = \ frac {\ Delta s} {\ Delta v} $$ זה מתייחס לשיפוע גבול הפאזה בתרשים פאזה $ P-T $ לשינוי אנטרופיה ספציפי $ \ Delta s $ ולשינוי הנפח הספציפי $ \ Delta v $ של מעבר השלב. כעת, אם אנו מדברים על מעבר משלב מוצק לשלב נוזלי, $ \ Delta s $ הוא תמיד חיובי, מכיוון שלמוצקים יש סדר גבישי, אשר הולך לאיבוד כאשר עוברים לשלב הנוזל. מכיוון שהנפח הספציפי במקרה זה הוא בדרך כלל גם חיובי, אנו מצפים ששיפוע גבול הפאזה יהיה חיובי. במקרים שבהם זה לא, יש לנו את התרחיש החריג מאוד של חומר שהוא יותר "קומפקטי" בשלב נוזלי מאשר בשלב מוצק. שזה נכון לגבי מים זה ידוע: נסה להכניס מים למיכל הדוק למקפיא שלך ולראות איך זה הולך. מהתמונה המקושרת של לימון אנו רואים שזה נכון גם לגבי הליום 3.

אני לא חושב שהשאלה נענתה די ביסודיות.למשל, התשובה המקובלת והעליונה אינה מזכירה שום דבר לגבי חומר שרתח כאשר הוא מתקרר בלחץ קבוע.הכל מתמקד במעבר נוזלי / מוצק, ומשאיר לגמרי את הגזי / נוזלי.
Martin Beckett
2016-09-21 21:50:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

רק כדי לעקוב אחר הערתו של ג'ון רני (כי לא ממש האמנתי)

water phase diagram from wikipedia

נראה שקרח בין 0 ל -20 C יימס בטווח לחצים (די קיצוני למדי) אך רק בלחץ עולה לא עם ירידה בטמפרטורה.

"רק בלחץ גובר ולא עם עליית טמפרטורה" - אני חושב שטעית את זה.העלאת הטמפרטורה תגרום גם להיתוך, אלא אם כן הלחץ נמוך מספיק בכדי שהוא יעודד במקום.
תודה @user2357112 - ידעתי שמשהו לא בסדר אבל לא יכולתי לזהות את זה.ודיאגרמות פאזה תמיד היו מקור לבלבול!
הוא יימס בלחצים נמוכים בהרבה עם צמיחת לחץ - מכיוון שדחיסתו גם תחמם אותו.כך עובד החלקה על הקרח - יוצר סרט דק של מים מהמיסת קרח עם הלחץ.אבל אם אתה שומר באופן מלאכותי על הטמפרטורה על 0C, זה נכון.
אני חושב שדיאגרמת הפאזה מראה שהמיסת קרח אך ורק בלחץ אינה סבירה.החלקה על הקרח עובדת על ידי חימום חיכוך
@SF.- זה מיתוס ("ככה עובד החלקה על הקרח").הלחץ מתחת להב להחליק על הקרח נמוך בהרבה מכדי לגרום להתמוססות של קרח לפי דיאגרמת המעבר לפאזה.שאלה קשורה בנושא זה: https://physics.stackexchange.com/questions/1720/ice-skating-how-does-it-really-work.


ⓘ
שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...