الفيزياء

ما هي درجة التجمد؟

يتم تعريف نقطة التجمد على أنها درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى الحالة الصلبة. وكما هو الحال مع نقطة الانصهار، فإن زيادة الضغط تؤدي عادة إلى ارتفاع نقطة التجمد. ومع ذلك، بالنسبة للمخاليط وبعض المركبات العضوية مثل الدهون، لوحظ أن درجة التجمد أقل من نقطة الانصهار. أثناء عملية تجميد الخليط، غالبًا ما تمتلك المادة الصلبة الأولية التي تتبلور تركيبة مختلفة مقارنة بالسائل الأصلي. يؤدي هذا التبلور إلى تغيير تركيبة السائل المتبقي، بشكل عام بطريقة تؤدي إلى تقليل درجة التجمد تدريجيًا. يتم استغلال هذه الظاهرة في تنقية المخاليط، حيث يمكن لدورات الذوبان والتجميد المتعاقبة فصل المكونات بشكل فعال.

تمثل حرارة الاندماج، والمعروفة أيضًا باسم الاندماج الحراري، مقدار الطاقة اللازمة لتحويل المادة الصلبة إلى سائل. وعلى العكس من ذلك، يجب استخلاص هذه الطاقة من السائل للحث على تصلبه. تظهر بعض السوائل القدرة على التبريد الفائق، مما يعني أنه يمكن تبريدها إلى ما دون نقطة التجمد دون تكوين بلورات صلبة. يؤدي إدخال بلورة البذور في سائل فائق التبريد إلى بدء عملية التجميد، والتي يؤدي خلالها تحرير حرارة الانصهار إلى زيادة سريعة في درجة الحرارة للوصول إلى نقطة التجمد.

علاوة على ذلك، فقد ثبت أن إدخال مول واحد (الوزن الجزيئي معبرا عنه بالجرام) من أي مادة مذابة غير أيونية إلى 1000 جرام من الماء سيؤدي إلى انخفاض قدره 1.885 درجة مئوية في نقطة تجمد الماء. تم استخدام هذا المبدأ كطريقة دقيقة لتحديد الأوزان الجزيئية.

اقرأ أيضاً
زر الذهاب إلى الأعلى