Процесс отрыва от поверхности для жидкости называется испарением (или парообразованием), для твердых тел — сублимацией (или возгонкой).
Испарение жидкостей идет при любой температуре, но его интенсивность с повышением температуры возрастает. Наряду с процессом испарения происходит компенсирующий его процесс конденсации пара в жидкость. Если число молекул, покидающих жидкость за единицу времени через единицу поверхности, равно числу молекул, переходящих из пара в жидкость, то наступает динамическое равновесие между процессами испарения и конденсации.
Определение 2.
Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.
Для большинства твердых тел процесс сублимации при обычных температурах незначителен и давление пара над поверхностью твердого тела мало (но оно повышается с повышением температуры!).
Интенсивно сублимируют такие вещества, как нафталин, камфора, что обнаруживается по резкому, свойственному им запаху. Особенно интенсивно сублимация происходит в вакууме — этим пользуются для изготовления зеркал. Известный пример сублимации — превращение льда в пар — мокрое белье высыхает на морозе.
|
|
Если твердое тело нагревать, то его внутренняя энергия возрастает. При повышении температуры амплитуда колебаний частиц увеличивается до тех пор, пока кристаллическая решетка не разрушится, — твердое тело плавится.
При температуре плавления Tпл, начинается переход тела из твердого состояния в жидкое. Температура Tпл остается постоянной до тех пор, пока весь кристалл не расплавится (не разрушится вся кристаллическая решётка!), и только тогда температура жидкости вновь начнет повышаться.
Определение 3.
Если жидкость охлаждать, то процесс протекает в обратном направлении.
Сначала температура жидкости понижается, затем при постоянной температуре, равной Tпл, начинается кристаллизация, после ее завершения температура кристалла начнет понижаться.
Для кристаллизации вещества необходимо наличие так называемых центров кристаллизации — кристаллических зародышей, которыми могут быть не только кристаллики образующегося вещества, но и примеси, а также пыль, сажа и т. д. Отсутствие центров кристаллизации в чистой жидкости затрудняет образование микроскопических кристалликов, и вещество, оставаясь в жидком состоянии, охлаждается до температуры, меньшей температуры кристаллизации. При этом образуется переохлажденная жидкость. При сильном переохлаждении начинается спонтанное образование центров кристаллизации и вещество кристаллизуется довольно быстро.