ما هي درجة الانصهار؟
437314#0
الانصهار هو عملية تؤدي إلى تغير حالة المادة من الحالة الصلبة إلى حالة سائلة. تزداد الطاقة الداخلية للطور الصلب (عادة من جراء تطبيق الحرارة) إلى درجة حرارة معينة (تسمى نقطة الانصهار) والتي يتحول عندها إلى الطور السائل. ويسمى الجسم الذي ذاب تمامًا بالمنصهر. ويحدث الانصهار عند درجة الحرارة التي يتواجد عندها الطور الصلب والسائل للمادة النقية في حالة توازن. عند الوصول إلى نقطة الانصهار سيؤدي المزيد من الحرارة إلى تحول الجسم الصلب تدريجيا إلى سائل بدون تغير في درجة الحرارة ، ولكنه أثناء هذه الحالة يحصل على ما يسمى حرارة الانصهار. درجة الأنصهار و حرارة الانصهار هما خاصتين من خواص المادة . حرارة انصهار مادة عند ذوبان جميع المادة الصلبة، فإن الحرارة الإضافية سوف ترفع درجة حرارة السائل.
انصهار
289399#3
درجة حرارة الانصهار يتم استخدامها غالبا لتأكيد نقاء المواد العضوية. وغالبا ما تكون نقطة انصهار المادة النقية أعلى من المادة غير النقية. عند خلط مادتين تكون درجة حرارة الانصهار أقل من درجة انصهار كليهما. ونسبة الخلط التي تحقق أقل درجة حرارة انصهار تسمى نقطة تصلد.
نقطة الانصهار
1347495#4
وترتبط الحدود الأعلى لظروف التحول ببدء عمليات الانصهار في الصخرة. ويكون الحد الأقصى لدرجة الحرارة التحول عادة 700-900 درجة مئوية، وذلك اعتمادًا على الضغط وعلى تكوين الصخور. إن الصخور التحولية النارية (Migmatite) هي صخور تتشكل في ظروف الحد الأعلى لدرجات الحرارة، والتي تحتوي على أخاديد وأوردة من المواد التي بدأت في الذوبان، ولكنها لم تنفصل تمامًا عن البقايا غير القابلة للانصهار. ومنذ ثمانينيات القرن الشعرين، جرى الاعتراف بأنه نادرًا ما تكون الصخور جافة بدرجة كافية وذات تكوين كافٍ لمقاومة الانصهار دون وجود درجات حرارة تحولية "فائقة" انصهارية تتراوح من 900 إلى 1100 درجة مئوية.
تحول
903011#0
منحنى التبريد خط رسومي يمثل تغير طور المادة سواء كان التغير من غاز إلى سائل أو من سائل إلى صلب.والمنحنى يمثل درجة الحرارة كدالة في الزمن.فعند تسخين كتلة من الثلج فإن انخفاض درجة الحرارة لا يكون نزولا مستقيما أو حتى منحنيا بل إنه على عكس ذلك،فعند تبدل طور المادة فإن درجة الحرارة تسلك خطا أفقيا.وهذا الخط الأفقي يحدد مستواه نقطة تدعى نقطة الانصهار.فالسالول درجة انصهاره 45° فحمض الشمع على سبيل المثال نقطة انصهاره هي 69° ومعنى هذا أنه عند تبريد حمض الشمع من سائل إلى صلب فإنه سيسلك خطا أفقيا عند درجة الحرارة تلك.ويظهر في الرسم في الأسفل مثال من أمثلة منحنى التبريد يستعمل في السباكة.
نقطة البداية هي التي عندما (ز=0) والمادة عند هذه النقطة في حالة غازية.ثم تبدأ درجة الحرارة في النزول،وعندما يتغير طور المادة فإن النزول في درجة الحرارة يبدأ في اتخاذ "استراحة حرارية" أو "مسلك أفقي" وتثبت درجة الحرارة لفترة من الزمن وعزو هذا أن الطاقة الداخلية للمادة في الحالة السائلة أكبر من الطاقة الداخلية لذات المادة في الحالة الغازية.وكمية الطاقة اللازمة لتغيير الطور تسمي الطاقة الكامنة ومعدل التبريد هو ميل المستقيم عند أي نقطة.في الفترة الزمنية التي تتقلص فيها درجة الحرارة تنخفض الطاقة الحركية تباعا في حين تثبت طاقة الوضع.أما عند ثبوت درجة الحرارة فيصاحب ذلك ثبوت للطاقة الحركية وانخفاض لطاقة الوضع.
منحنى التبريد
437314#3
تعتبر نقطة انصهار المادة الصلبة عمومًا هي نفسها نقطة تجمد المادة السائلة . وقد يتجمد السائل وفق عدة أنظمة بلورية مختلفة ، ولأن الشوائب تخفض درجة حرارة التجمد، فالواقع يفرض أن تكون درجة حرارة التجمد ليست مساوية لدرجة حرارة الانصهار. وبالتالي لتعيين هوية المادة يتم اللجوء إلى درجة حرارة الانصهار. فمثلا، تحتاج بلورات الماء إلى نويات تبدأ حولها تشكل البلورات. فالماء في كأس نظيف سوف يبرد لعدة درجات تحت نقطة تجمده بدون أن يتجمد.
انصهار
1155604#21
نرمز للقيمة المطلقة لإنتروبيا مادة في حالتها القياسية عند درجة الحرارة القياسية 298.15 كلفن (25 درجة مئوية) بالرمز "S"°. وتزداد الإنتروبيا بارتفاعل درجة الحرارة ويختل عند درجة تحول طوري. ويكون التغير في الإنتروبي (Δ"S"°) عند درجة تحول الطور العادية مساويا لحرارة التحول مقسومة على درجة حرارة التحول (أي أن التغير في الإنتروبيا عند تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الطور السائل مثلا يكون مساويا لحرارة الانصهار/ درجة الانصهار ) . وطبقا لتعريف النظام الدولي للوحدات يقاس الإنتروبي بوحدة جول/(مول.كلفن) ، [أي جول/مول/كلفن ].
قواعد بيانات ترموديناميكية للمواد النقية
289400#4
في الجدول اعلاه نجد أن الماء على سبيل المثال يحتاج لامتصاص قدرا من الحرارة مقداره 333.000 جول/كيلوجرام لكي ينصهر الثلج ويتحول إلى ماء . وتبين المشاهدة أن تلك العملية من بدايتها إلى نهايتها تتم عند درجة الصفر المئوي وتبقى درجة الحرارة ثابتة عند الصفر المئوي حتى يتم تحول كل الثلج إلى ماء. عندئذ تبدأ الحرارة المكتسبة من الخارج في رفع درجة حرارة الماء الذي أصبح في حالة سائلة فترتفع أولا إلى 1 درجة مئوية . يحتاج الماء إلى نحو 4000 جول/كيلوجرام لترتفع درجة حرارته من 0 إلى 1 درجة مئوية . تلك الحرارة الخاصة بالماء تسمى حرارة نوعية وهي تختلف باختلاف درجة الحرارة ، فهي تصل إلى 4190 جول/كيلوجرام عند 20 درجة مئوية . ويلاحظ أن الفرق بين حرارة انصهار الماء أكبر بكثير عن "الحرارة النوعية للماء" فالنسبة بينهما تبلغ نحو 4/333 (انظر نقطة الغليان).
حرارة الانصهار
1296152#0
المادة الحرارية (أو الحرون) هي مادة لها درجة انصهار عالية قد تصل إلى 3500 درجة مئوية وهذا ما يجعلها تحتفظ بخواصها الفيزيائية والكيميائية المختلفة بشكل كبير عند درجات الحرارة العالية ، بما يتيح استخدامها في التطبيقات المختلفة التي تعمل في هذا المدى من درجات الحرارة كالصناعات الميتالورجية وغيرها كصناعة الحديد والصلب وصناعة الأسمنت وسباكة النحاس والألومينيوم وصناعة الزجاج..الخ.
وتستخدم المواد الحرارية في هذه الصناعات بغرض التبطين الداخلي لأفران الصهر والمعالجة وتبطين أوعية نقل المعدن وخبث المعادن (كحلل الخبث والبواتق الوسيطة والكبيرة...) ، وكذلك مداخن وأنابيب العوادم والغازات الساخنة المتولدة عن هذه الصناعات. والجداول والأشكال البيانية التالية توضح درجات حرارة الانصهار للعناصر والمركبات المختلفة.
مادة حرارية
1297416#15
كلوريد الصوديوم والماء تشكل مزيجا سهل الانصهار. لديه نقطة سهلة الانصهار -21.2 C [5] و 23.3٪  حسب الكتلة. يستغل طبيعة سهلة الانصهار من الملح والماء عندما يتم نشر الملح على الطرق للمساعدة على ازالة الثلوج، أومختلطة مع الجليد لإنتاج درجات حرارة منخفضة (على سبيل المثال، في صنع الآيس كريم التقليدية).
60٪ و 40٪ NaNO3 KNO3 يشكل خليط سهل الانصهار والتي تستخدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية ملح مصهور. لتقليل درجة انصهار سهل الانصهار في الأملاح المنصهرة الشمسية يتم استخدام نترات الكالسيوم في هذه النسبة، في كاليفورنيا 42٪ (NO3) 2 ، 43٪ و 15٪ KNO3 NaNO ليدوكائين وبريلوكائين، على حد سواء المواد الصلبة في درجة حرارة الغرفة، تشكيل سهل الانصهار الذي هو النفط مع 16 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) درجة انصهار، وتستخدم في خليط سهل الانصهار من التحضيرات المحلية (EMLA)مخدر.
المعادن قد أخلاطا سهل الانصهار في الصخور النارية.
بعض الأحبار هي مزيج سهل الانصهار، مما يسمح للطابعات النافثة للحبر على العمل في درجات حرارة منخفضة.
نظام أصهري
144260#3
لكي ينصهر الثلج ويتحول إلى ماء فهو يحتاج لامتصاص حرارة من الخارج، ويظل يمتص حرارة من الخارج عند درجة حرارة ثابتة وهي الصفر المئوي حتى يتحول الثلج إلى ماء. تلك هي "حرارة الانصهار" وهي تعادل 333 كيلوجول/كيلوجرام . بعد ذلك يمتص حرارة بمقدار سعته الحرارية فترتفع درجة حرارة الماء من الصفر المئوي إلى 1 درجة مئوية، ثم 2 ثم 3 درجة مئوية وهكذا. وطبقا لمعادلتنا أعلاه فلا بد له من أن يكتسب حرارة قدرها: formula_3
لترتفع درجة حرارته من 20 إلى 21 درجة مئوية، وهكذا حتى نصل إلى درجة الغليان. وعند درجة الغليان تسود حرارة التبخر وهي كمية الحرارة الأزمة لتحويل 1 جرام من الماء إلى بخار، وهي تساوي للماء تقريبا 2260 كيلو جول/كيلوجرام.
سعة حرارية