Энэ нийтлэлд талстжилт, хайлах гэж юу болохыг тайлбарласан болно. Усны хуримтлагдах янз бүрийн төлөв байдлын жишээн дээр хөлдөөх, гэсгээхэд хэр их дулаан шаардагддаг, яагаад эдгээр утгууд өөр байдгийг тайлбарлав. Поли- болон дан талстуудын ялгаа, мөн сүүлийнхийг үйлдвэрлэх нарийн төвөгтэй байдлыг харуулав.
Өөр нэгдсэн төлөвт шилжих
Жирийн хүн энэ тухай тун ховорхон боддог ч шинжлэх ухаангүйгээр одоо байгаа энэ түвшинд амьдрал боломжгүй байх байсан. Аль нь? Асуулт нь амаргүй, учир нь олон үйл явц хэд хэдэн салбаруудын уулзвар дээр явагддаг. Шинжлэх ухааны салбарыг нарийн тодорхойлоход хэцүү үзэгдэл бол талстжих, хайлах явдал юм. Энд юу нь маш төвөгтэй юм шиг санагдаж байна: ус байсан - мөс байсан, металл бөмбөг байсан - шингэн металлын шалбааг байсан. Гэсэн хэдий ч нэг нэгтгэлийн төлөвөөс нөгөөд шилжих тодорхой механизм байдаггүй. Физикчид ширэнгэн ой руу улам бүр гүнзгийрч байгаа ч биетүүдийн хайлж, талсжих үйл явц яг ямар үед эхлэхийг таамаглах боломжгүй хэвээр байна.гарч байна.
Бидний мэдэх зүйл
Хүн төрөлхтөн мэддэг хэвээр байгаа зүйл. Хайлах ба талсжих температурыг эмпирик байдлаар хялбархан тодорхойлдог. Гэхдээ энд ч гэсэн бүх зүйл тийм ч энгийн биш юм. Ус цельсийн 0 хэмд хайлж, хөлддөг гэдгийг хүн бүр мэддэг. Гэсэн хэдий ч ус нь ихэвчлэн зарим онолын бүтэц биш, харин тодорхой эзэлхүүн юм. Хайлах, талсжих үйл явц нь агшин зуурын биш гэдгийг мартаж болохгүй. Мөсөн шоо яг тэг хэмд хүрэхээс өмнө бага зэрэг хайлж эхэлдэг бөгөөд шилэн доторх ус нь масштаб дээрх энэ тэмдгээс бага зэрэг өндөр температурт анхны мөсөн талстуудаар бүрхэгдсэн байдаг.
Нөгдөлтийн өөр төлөвт шилжих үед дулаан ялгаруулах ба шингээлт
Хатуу бодисын талстжилт, хайлах нь тодорхой дулааны нөлөөлөл дагалддаг. Шингэн төлөвт молекулууд (заримдаа атомууд) хоорондоо нягт холбогддоггүй. Үүнээс болж тэд "шингэн" шинж чанартай байдаг. Бие махбодь дулаанаа алдаж эхлэхэд атом, молекулууд өөрт тохирсон бүтцэд нэгдэж эхэлдэг. Ийм байдлаар талстжилт үүсдэг. Ихэнхдээ ижил нүүрстөрөгчөөс бал чулуу, алмаз эсвэл фуллерен авах эсэх нь гадаад нөхцөл байдлаас хамаардаг. Тиймээс зөвхөн температур төдийгүй даралт нь талстжилт, хайлалтыг хэрхэн үргэлжлүүлэхэд нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч хатуу талст бүтцийн холбоог таслахын тулд тэдгээрийг үүсгэхээс бага зэрэг илүү эрчим хүч, улмаар дулааны хэмжээ шаардагдана. Тиймээс,ижил процессын нөхцөлд бодис нь хайлахаас хурдан хөлдөх болно. Энэ үзэгдлийг далд дулаан гэж нэрлэдэг бөгөөд дээр дурдсан ялгааг илэрхийлдэг. Далд дулаан нь дулаантай ямар ч холбоогүй бөгөөд талсжих, хайлахад шаардагдах дулааны хэмжээг тусгадаг гэдгийг санаарай.
Нэгтгэх өөр төлөвт шилжих үед дууны хэмжээ өөрчлөгдөх
Урьд дурьдсанчлан шингэн болон хатуу төлөвт байгаа бондын тоо хэмжээ, чанар өөр өөр байдаг. Шингэн төлөв нь илүү их энерги шаарддаг тул атомууд илүү хурдан хөдөлж, нэг газраас нөгөө рүү байнга үсэрч, түр зуурын холбоо үүсгэдэг. Бөөмийн хэлбэлзлийн далайц их байдаг тул шингэн нь илүү их эзэлхүүнийг эзэлдэг. Хатуу биетийн холбоо нь хатуу, атом бүр нэг тэнцвэрийн байрлалыг тойрон хэлбэлздэг бол байрлалаа орхиж чадахгүй. Энэ бүтэц нь бага зай эзэлнэ. Тиймээс бодисын хайлах, талсжих нь эзэлхүүний өөрчлөлт дагалддаг.
Усны талстжих, хайлах онцлог
Манай гарагийн хувьд ус шиг нийтлэг бөгөөд чухал шингэн бөгөөд бараг бүх амьд биетийн амьдралд томоохон үүрэг гүйцэтгэдэг нь санамсаргүй хэрэг биш юм. Талсжих ба хайлах үйл явцад шаардагдах дулааны хэмжээ, түүнчлэн нэгтгэх төлөвийг өөрчлөх үед эзлэхүүний өөрчлөлтийн хоорондох ялгааг дээр дурдсан болно. Хоёр дүрмийн зарим үл хамаарах зүйл бол ус юм. Янз бүрийн молекулын устөрөгч нь шингэн төлөвт байсан ч богино хугацаанд нэгдэж, сул дорой, гэхдээ тийм биш юм.тэг устөрөгчийн холбоо. Энэ нь энэхүү бүх нийтийн шингэний гайхалтай өндөр дулаан багтаамжийг тайлбарлаж байна. Эдгээр холбоосууд нь усны урсгалд саад болохгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэхдээ хөлдөөх үед (өөрөөр хэлбэл талстжих) үүрэг нь эцэс хүртэл тодорхойгүй хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч ижил масстай мөс нь шингэн устай харьцуулахад илүү их эзэлхүүнийг эзэлдэг гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх хэрэгтэй. Энэ нь нийтийн аж ахуйн үйлчилгээнд ихээхэн хэмжээний хохирол учруулж, тэдгээрт үйлчилдэг хүмүүст ихээхэн хүндрэл учруулж байна.
Ийм мэдээ мэдээнд нэгээс хоёроос олон удаа гардаг. Өвлийн улиралд зарим алслагдсан суурингийн уурын зууханд осол гарчээ. Цасан шуурга, мөс, хүйтэн жавар зэрэг шалтгааны улмаас шатахуун хүргэж амжсангүй. Радиатор, цоргонд нийлүүлсэн ус халахаа больсон. Хэрэв энэ нь цаг тухайд нь шавхагдахгүй бол системийг дор хаяж хэсэгчлэн хоосон орхиж, бүрэн хуурай болвол орчны температурыг олж авч эхэлдэг. Ихэнх тохиолдолд харамсалтай нь энэ үед хүчтэй хяруу байдаг. Мөн мөс нь хоолойг эвдэж, ойрын саруудад хүмүүсийг ая тухтай амьдрах боломжгүй болгож байна. Дараа нь мэдээж осол арилж, Онцгой байдлын яамны эрэлхэг алба хаагчид цасан шуургыг туулж, хэдэн тонн нүүрсээ нисдэг тэргээр тийшээ шидэж, азгүй сантехникч нар хахир хүйтэнд өдөр шөнөгүй хоолой сольдог.
Цас ба цасан ширхгүүд
Мөс гэж бодохдоо бид ихэнхдээ нэг аяга жүүс доторх хүйтэн шоо эсвэл хөлдүү Антарктидын өргөн уудам нутгийг төсөөлдөг. Цасыг хүмүүс онцгой үзэгдэл гэж хүлээн зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь тийм юм шиг санагддагустай холбоогүй. Гэвч үнэн хэрэгтээ энэ нь ижил мөс бөгөөд зөвхөн хэлбэрийг тодорхойлдог тодорхой дарааллаар хөлддөг. Дэлхий даяар ижил төстэй хоёр цасан ширхгүүд байдаггүй гэж тэд хэлдэг. АНУ-ын нэгэн эрдэмтэн бизнест нухацтай хандаж, хүссэн хэлбэрийн эдгээр зургаан өнцөгт гоо сайхныг олж авах нөхцөлийг тодорхойлсон. Түүний лаборатори нь үйлчлүүлэгчийн ивээн тэтгэсэн арьсанд цасан ширхгийг ч өгч чадна. Дашрамд дурдахад, цас шиг мөндөр бол уснаас биш, харин уурын талстжих маш сонин үйл явцын үр дүн юм. Хатуу биеийг шууд хийн дүүргэгч болгон урвуу хувиргах үйлдлийг сублимация гэнэ.
Ганц талст ба олон талст
Өвлийн улиралд автобусны шилэн дээрх мөсөн хээг хүн бүр харсан. Тээвэрлэлтийн дотор температур нь цельсийн 0-ээс дээш байдаг тул тэдгээр нь үүсдэг. Үүнээс гадна олон хүмүүс хөнгөн уурын агаартай хамт амьсгалж, чийгшлийг нэмэгдүүлдэг. Гэхдээ шил (ихэнхдээ нимгэн дан) нь орчны температуртай, өөрөөр хэлбэл сөрөг байдаг. Усны уур нь түүний гадаргуу дээр хүрч, маш хурдан дулаанаа алдаж, хатуу төлөвт хувирдаг. Нэг болор нөгөө талдаа наалддаг, дараалсан хэлбэр бүр нь өмнөхөөсөө арай өөр, үзэсгэлэнтэй тэгш бус хэв маяг нь хурдан ургадаг. Энэ бол поликристаллуудын жишээ юм. "Поли" гэдэг нь латин "олон" гэсэн үг юм. Энэ тохиолдолд хэд хэдэн бичил хэсгүүдийг нэг бүхэл болгон нэгтгэдэг. Аливаа металл бүтээгдэхүүн нь ихэвчлэн поликристалл байдаг. Гэхдээ кварцын байгалийн призмийн төгс хэлбэр нь дан болор юм. Түүний бүтцэд хэн ч өө сэв, цоорхойг олохгүй, харин чиглэлийн поликристалл эзэлхүүнтэйхэсгүүд нь санамсаргүй байдлаар байрлуулсан бөгөөд хоорондоо таарахгүй байна.
Ухаалаг утас ба дуран
Гэхдээ орчин үеийн технологид туйлын цэвэр дан талстыг ихэвчлэн шаарддаг. Жишээлбэл, бараг бүх ухаалаг гар утас гэдэс дотор цахиурын санах ойн элемент агуулдаг. Энэ эзэлхүүний нэг ч атомыг хамгийн тохиромжтой байрлалаас нь хөдөлгөж болохгүй. Хүн бүр өөрийн байр сууриа эзлэх ёстой. Үгүй бол зургийн оронд та гаралт дээр дуу чимээ гарах бөгөөд магадгүй тааламжгүй дуу чимээ гарах болно.
Дуран дуранд, шөнийн харааны төхөөрөмжүүдэд хэт улаан туяаг харагдахуйц болгон хувиргах хангалттай хэмжээний монокристалууд шаардлагатай байдаг. Тэдгээрийг ургуулах хэд хэдэн арга байдаг боловч тус бүр нь онцгой анхаарал халамж, баталгаатай тооцоо шаарддаг. Нэг талстыг хэрхэн олж авахыг эрдэмтэд фазын диаграммаас ойлгодог, өөрөөр хэлбэл тэд бодисын хайлах, талсжих графикийг хардаг. Ийм зураг зурах нь хэцүү байдаг тул материал судлаачид ийм графикийн бүх нарийн ширийнийг олж мэдэхээр шийдсэн эрдэмтдэд онцгой ач холбогдол өгдөг.
