Sự khác biệt giữa điểm nóng chảy và điểm đóng băng

Các sự khác biệt chính giữa điểm nóng chảy và điểm đóng băng là điểm nóng chảy là nhiệt độ tại đó chất rắn sẽ chuyển sang trạng thái lỏng trong khi điểm đóng băng là điểm tại đó bất kỳ chất lỏng nào sẽ thay đổi trạng thái thành chất rắn.

Thay đổi pha là các quá trình liên quan đến giải phóng năng lượng hoặc tăng năng lượng. Điểm nóng chảy và điểm đóng băng là những điểm tại đó xảy ra thay đổi pha. Với những điều này, nhiều tính chất khác của vật liệu cũng có thể thay đổi. Về mặt lý thuyết, điểm đóng băng và điểm nóng chảy của vật liệu là như nhau, nhưng đôi khi đối với các chất cụ thể, hai giá trị này khác nhau.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Điểm nóng chảy là gì 
3. Điểm đóng băng là gì
4. So sánh cạnh nhau - Điểm nóng chảy so với điểm đóng băng ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Điểm nóng chảy là gì?

Điểm nóng chảy là nhiệt độ mà chất rắn sẽ chuyển sang trạng thái lỏng. Nó là một tài sản vật lý chúng ta có thể sử dụng để xác định một hợp chất. Khi chất rắn chuyển thành giai đoạn lỏng, sự thay đổi pha xảy ra. Nó xảy ra ở nhiệt độ đặc trưng cho một áp suất nhất định. Đối với điều này, chúng ta cần cung cấp năng lượng cần thiết.

Sự thay đổi pha hấp thụ năng lượng / nhiệt (nhiệt nội) khi đi từ rắn sang lỏng. Hầu hết thời gian, năng lượng này được cung cấp dưới dạng nhiệt. Nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của chất rắn đến trạng thái nóng chảy của nó. Hơn nữa, chất cần năng lượng để tự tan chảy. Chúng tôi gọi đây là nhiệt năng lượng của phản ứng tổng hợp; đây là một loại nhiệt ẩn.

Nhiệt ẩn là nhiệt được hấp thụ hoặc giải phóng từ một chất trong quá trình thay đổi pha. Những thay đổi nhiệt này không gây ra thay đổi nhiệt độ khi chúng được hấp thụ hoặc giải phóng. Do đó, tại điểm nóng chảy, chất hấp thụ nhiệt, nhưng nhiệt độ sẽ không thay đổi tương ứng. Về mặt nhiệt động, tại điểm nóng chảy, sự thay đổi năng lượng tự do Gibbs bằng không. Phương trình sau có giá trị cho một vật liệu tại điểm nóng chảy. Nó cho thấy rằng nhiệt độ không thay đổi, nhưng entanpy và entropy của vật liệu thay đổi.

ΔS = H / T

Vì chất này hấp thụ năng lượng, entanpy tăng ở điểm nóng chảy. Ở trạng thái rắn, các hạt được sắp xếp tốt và có ít chuyển động. Nhưng ở trạng thái lỏng, bản chất ngẫu nhiên của chúng tăng lên. Do đó, tại điểm nóng chảy, entropy tăng. Theo áp suất, có một điểm nóng chảy cụ thể cho một vật liệu nhất định. Chúng tôi chỉ có thể xác định các điểm nóng chảy cho chất rắn.

Hình 01: Điểm nóng chảy của các nguyên tố hóa học khác nhau

Trong phòng thí nghiệm, chúng ta có thể sử dụng nhiều kỹ thuật để xác định điểm nóng chảy. Sử dụng một bộ máy điểm nóng chảy là rất dễ dàng. Chúng ta có thể đặt một số chất rắn bột mịn vào mao quản trong đó một đầu được bịt kín. Sau đó, chúng ta nên đặt đầu bịt kín có chứa chất rắn vào bộ máy. Ở đây, kết thúc nên chạm vào kim loại bên trong. Sau đó, chúng ta có thể quan sát vật rắn thông qua cửa sổ kính lúp của thiết bị. Ngoài ra còn có một nhiệt kế để ghi lại nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng dần, kim loại sẽ nóng lên và, chất rắn trong mao quản cũng sẽ nóng lên. Chúng ta có thể quan sát điểm mà tại đó sự tan chảy bắt đầu và kết thúc. Và, phạm vi này tương ứng với điểm nóng chảy. Điểm nóng chảy của nước là 0 ° C. Vonfram có điểm nóng chảy cao nhất, là 3410 ° C.

Điểm đóng băng là gì?

Điểm đóng băng là nhiệt độ mà bất kỳ chất lỏng nào sẽ thay đổi trạng thái của nó thành chất rắn. Nhiệt độ của điểm nóng chảy và điểm đóng băng đối với vật liệu ít nhiều có cùng giá trị. Ví dụ, nước biến thành băng ở 0 ° C và điểm nóng chảy của nó cũng là 0 ° C. Chính xác hơn, điểm đóng băng mô tả sự thay đổi pha của vật chất.

Hình 02: Sự đóng băng của các dạng nước đá

Hơn nữa, quá trình đóng băng một chất làm giảm entropy. Có một thuật ngữ trong hóa học là trầm cảm điểm đóng băng của sen, giải thích sự hiện diện của chất tan không bay hơi trong dung dịch làm giảm nhiệt độ đóng băng của dung môi.

Sự khác biệt giữa điểm nóng chảy và điểm đóng băng?

Điểm nóng chảy và điểm đóng băng là hai hướng ngược nhau của cùng một pha thay đổi. Sự khác biệt chính giữa điểm nóng chảy và điểm đóng băng là điểm nóng chảy là nhiệt độ mà chất rắn sẽ chuyển sang trạng thái lỏng trong khi điểm đóng băng là điểm mà bất kỳ chất lỏng nào sẽ thay đổi trạng thái thành chất rắn. Hơn nữa, cũng có một sự khác biệt giữa điểm nóng chảy và điểm đóng băng về sự thay đổi entropy của chúng; trong khi nấu chảy chất rắn, entropy tăng, nhưng khi đóng băng, entropy giảm. Bên cạnh đó, về mặt lý thuyết, nhiệt độ điểm nóng chảy và điểm đóng băng là tương tự nhau đối với một vật liệu nhất định, thực tế chúng thay đổi một chút.

Tóm tắt - Điểm nóng chảy so với điểm đóng băng

Điểm nóng chảy và điểm đóng băng là hai tính chất vật lý của các chất. Sự khác biệt chính giữa điểm nóng chảy và điểm đóng băng là điểm nóng chảy là nhiệt độ mà chất rắn sẽ chuyển sang trạng thái lỏng trong khi điểm đóng băng là điểm mà bất kỳ chất lỏng nào sẽ thay đổi trạng thái thành chất rắn.

Tài liệu tham khảo:

1. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ Điểm gì là điểm đóng băng của nước? Th thinkCo, ngày 5 tháng 10 năm 2018, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Điểm nóng chảy của các yếu tố (K) Hay By Albris - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
2. 15153939 (Muff) qua pxhere