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关于物理中的晶体熔点问题

2019-04-02 09:10:35幸***
晶体达到熔点温度时，物体为“固液共存”还是都有可能，不一定。关于物理中的晶体熔点问题,晶体达到熔点温度时，物体为“固液共存”还是都有可能，不一定。　　从热力学上讲，一种晶体的熔点

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  •   　　从热力学上讲，一种晶体的熔点就是它的固、液态自由能相等的那个温度值。但实际上决定晶体是否能在熔点处发生固、液转变还必须具备一个动力学条件。这是因为物态在转变时是需要克服一定的结构转变能垒的。因此在绝对的熔点温度处，晶体的状态实际上是不会发生转变的。
      如果它原来是由固态升温至熔点，将仍然保持着固态；如果原来是由液态降温至熔点则仍然保持着液态。 　　上面说的是纯物质晶体的情况，实际上的物质由于或多或少都不是纯物质，而是多种物质的混合物。这样就带来了一个纯物质所没有的“成份”的情况。这种物质一般而言，其固体是所谓的“固溶体”；液体是所谓谓的溶液。
      这类晶体的所谓熔点是定义为出现最初液滴时的温度。实际上这种晶体的整个融化（或凝固）过程是在一定的温度区间中进行的，不再象纯物质的晶体那样是在一个恒定的温度下就可以完成。这是因为，成分这个因素在这里起了作用。最初在较高温度融化的是较富含较低熔点的那个元素的液体，并将较多的高熔点元素排向与液体接触界面上的剩余固体中。
      结果使得固体的进一步熔化必须在更高的温度下才能进行。由此可见，对于这类的所谓“固溶体”晶体（自然中大多数晶体都是这类晶体），其熔化和凝固都是具有一定的温度区间的，在这个温度区间中，晶体都是出于液、固两相共存的状态的。 　　正如上面说的那个转变能垒的影响，因此晶体在熔点处要想能发生物态的转变就必须要有一定的温度差，即具有所谓的“过冷度”（或“过热度”）。
      这个温度差（注意，此时的温度是偏离了理论上的熔点温度的！）就对应着两种物态间的自由能差，这个自由能的差值就是提供转变动力的能量来源。过冷（热）度越大转变的动力也越大。显然，只有在保持着这个温度差的条件下，转变才是可以持续进行下去的。如果转变进行到某个程度晶体处于固、液共存的状态时，原来保持着的温差消失了，那么状态的转变过程也将停止下来，结果成了固、液共存的两相状态。
       　　另外，如果转变的过冷度大到超过了某个临界值，虽然此时的热力学自由能差也极大，但是转变的动力学条件却极度恶化到阻止了正常的固、液转化过程，结果形成了所谓的“过冷液体”。这种形态的物质，由于其结构的特殊也会具有一些独特的性能。例如我们平时常见的玻璃、松香其实就是这类“过冷的液体”。
      还有工业中采用急速冷却方法生产的非晶态金属也属于此类物质。这类物质由于极大地减少了晶体态必然具有的晶界，因此具有极高的抗腐蚀性能。 。
    2019-04-02 09:36:27
  • 什么都可能，可能为固态，可能为液态，也可能固液共存 理由： 晶体温度超过熔点时，晶体开始融化；同时，晶体的熔点也就是晶体液态的凝固点，液态物质温度低于凝固点时开始凝固。 也就是说，在晶体熔点温度时，晶体刚要融化但还没有开始，晶体液态物纲要凝结但也还没有开始，所以以上三种状态均可能存在。
    2019-04-02 09:54:02
  • 都可能，可能为固态，可能为液态，也可能固液共存。 当温度刚达到熔点是时，物体还没有开始熔化，此时为固态;当物体开始熔化，但没有熔化完时，也就是说的熔化过程，此时为固液共存;当熔化刚刚完成时，此时为液态。所以说都可能。
    2019-04-02 09:39:33
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