Плавление

Плавле́ние — это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое, то есть переход вещества из одного агрегатного состояния в другое. Плавление происходит с поглощением теплоты плавления и является фазовым переходом первого рода, которое сопровождается скачкообразным изменением теплоёмкости в конкретной для каждого вещества температурной точке превращения — температура плавления.

Способность плавиться относится к физическим свойствам веществаПри нормальном давлении, наибольшей температурой плавления среди металлов обладает вольфрам (3422 °C), среди простых веществ — углерод (по разным данным 3500 — 4500 °C) а среди произвольных веществ — карбид тантала-гафния Ta4HfC5 (3942 °C). Можно считать, что самой низкой температурой плавления обладает гелий: при нормальном давлении он остаётся жидким при сколь угодно низких температурах.

Многие вещества при нормальном давлении не имеют жидкой фазы. При нагревании они путём сублимации сразу переходят в газообразное состояние.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое называется кристаллизацией. В расплавленном, жидком состоянии металл не имеет правильного кристаллического строения. Однако расположение атомов не полностью хаотично. В жидкости имеются группы атомов с правильным расположением, характерным для кристаллической решетки данного вещества. Группы эти нестабильны из-за большой подвижности атомов. Они образуются, рассыпаются, распадаются, возникают в новых местах. Такие группы атомов служат зародышами кристаллов в процессе кристаллизации, происходит при температуре ниже температуры плавления. Эта температура является константой для каждого вещества. Так, например, температура плавления меди составляет 1083 °C, серебра – 960 °C и т. д. При температурах ниже указанных эти металлы пребывают в твердом состоянии.

В. Б. Лившиц, Материалы для ювелирных изделий, 2012

Строение воды. Вода – уникальное вещество и все её аномальные свойства (высокая температура кипения, значительная растворяющая и диссоциирующая способность, малая теплопроводность, большая теплота испарения и плавления, большая теплоёмкость, большое поверхностное натяжение и когезия и другие) обусловлены строением её молекулы и пространственной структурой. У отдельно взятой молекулы воды есть качество, которое проявляется только в присутствии других молекул: способность образовывать водородные мостики между атомами кислорода двух оказавшихся рядом молекул, так, что атом водорода располагается на отрезке, соединяющем атомы кислорода. Молекулы H2O, благодаря неравномерно распределенному по их объему электрическому заряду, способны притягиваться друг к другу и образовывать беспорядочные роевые формы и упорядоченные «водяные кристаллы». Свободные, не связанные в ассоциаты молекулы H2O присутствуют в воде лишь в очень небольшом количестве. В основном же вода – это совокупность беспорядочных роев и «водяных кристаллов».

Н. Б. Панкова, План-конспект ответов на вопросы экзамена по физиологии, 2009

С повышением температуры до оптимального уровня полимер плавится, его объем увеличивается, как за счет плавления кристаллов, так и благодаря объемному термическому расширению. В результате увеличения объема в расплаве возникают напряжении, которые являются движущей силой реологических процессов, необходимых для заполнения зазоров и осуществления сварки. Кроме того, при дальнейшем нагреве достигается вязкость расплава достаточно низкая, чтобы реологические процессы могли осуществиться за период нагрева. В определенных пределах повышение температуры расплава положительно влияет на качество сварки.

И. В. Волков, Сварка полимерных труб и фитингов с закладными электронагревателями, 2013

При плавлении льда соседние молекулы H2O заполняют пустоты, что приводит к повышению плотности. Дальнейшее нагревание усиливает движение молекул. Происходит расширение пустот и уменьшение плотности. Водородные связи очень устойчивы, большинство из них разрывается при нагревании, но некоторая часть сохраняется даже при температуре кипения.

Группа авторов, Магия воды, 2013

Стекловидным тела имеют целый ряд других отличительных признаков. К примеру, стеклообразные вещества размягчаются в широком диапазоне температур, а кристаллические имеют постоянную для каждого вещества температуру плавления. Следовательно, в отличие от кристаллических у стеклообразных веществ переход из твердого состояния в жидкое происходит непрерывно, сопровождаясь постепенным снижением вязкости.

Группа авторов, Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты, 2013

Образование сварочных аэрозолей (СА). При дуговой сварке, вследствие влияния на основной металл и материал электрода тепла дуги, возникает их плавление и частичное выпаривание. Пары материалов электрода и сварочной ванны, которые образуются при высокой температуре, выделяются в воздух окружающей среды. Воздух имеет более низкую температуру, поэтому пары, конденсируются в мелкодисперсные частицы, которые за счет аэродинамических сил продолжительное время могут находиться во взвешенном состоянии, образуя СА. Химический состав и интенсивность выделения СА зависят от характера переноса электродного металла в сварочную ванну.

В. Г. Лупачев, Безопасность труда при производстве сварочных работ, 2008

Высокодисперсные частицы отличаются от частиц крупных размеров также тем, что при повышении давления насыщенного пара имеет место некоторое понижение температуры их плавления. Например, уменьшение размера частиц салола до 8 мкм приводит к понижению температуры плавления от +42 до +38°С.

Е. С. Оробейко, Коллоидная химия. Шпаргалка, 2009

Разрушение ткани путем формирования в ходе лазерной операции кратера, отверстия или разреза называется абляцией, а условия, при которых она происходит, – абляционным режимом работы лазера. При низкой мощности излучения и кратковременной экспозиции нагревание ткани относительно невелико и происходит лишь ее коагуляция или плавление (субабляционный режим).

И. Б. Гетьман, Оперативная хирургия, -1

Почти все физико-химические свойства воды – исключения в природе. Некоторые из этих аномалий имеют определяющее значение для развития и возникновения жизни, формирования климата и рельефа нашей планеты. Аномальны, например, такие характеристики, как температура кипения и замерзания воды – 100 °C и 0 °C. Напомним, что составные части воды – водород и кислород – кипят и замерзают соответственно при температурах порядка 200 °C и 250 °C. Согласно аналогиям с веществами, схожими по молекулярным строениям, вода должна была бы кипеть при 70 °C, а замерзать при –90 °C. Но это значило бы, что вода смогла бы существовать на нашей планете лишь в виде пара. И планета была бы мертва. К счастью, молекулы воды обладают необычайно сильной способностью притягиваться друг к другу, а разрываются с большим трудом, поэтому температуры плавления и кипения воды гораздо выше «нормальных».

А. Н. Джерелей, Вода для вашего здоровья, 2011

При чрезмерном рафинировании охлаждающего масла резко уменьшаются ароматические компоненты. Хотя среди ароматических компонентов вещества с плохой химической стабильностью, но если ароматические компоненты чистые, то возникает активное влияние этих компонентов на стабильность к окислению и предельное давление. Поэтому есть необходимость применения ручного способа рафинирования для сохранения указанных эффективных элементов. Таким образом, нужно выбирать масло с хорошим смазывающим свойством, чтобы даже при применении в реальной машине не возникало плавления.

А. П. Кашкаров, Автомобильные кондиционеры. Установка, обслуживание, ремонт, 2012

К физическим относят процессы, которые, изменяя физические свойства вещества, не изменяют строение элементарных частиц, из которых состоит данное вещество, и не приводит к изменению его химических свойств. При сварке – это нагрев металла, его плавление и кристаллизация, распространение теплоты, деформация изделия.

И. В. Мельников, Общие сведения о сварке, сварных соединениях и швах, 2012

Полоний – один из самых опасных радиоэлементов. Эксперименты с ним требуют соблюдения строжайших мер безопасности. Исследователь должен быть надежно защищен от попадания даже малейших следов этого элемента в дыхательные пути, в пищеварительный тракт. Недопустим также контакт полония или его химических соединений с кожей. Несмотря на все эти трудности, были изучены как физические, так и химические свойства полония и его соединений. Полоний – мягкий серебристо-серый металл, похожий на свинец, с температурой плавления 254 °С. Это тяжелый металл, его плотность близка к 9,5 г/см3 – почти как у серебра. Плотность полония подсчитана не непосредственным измерением, а путем рентгенографического определения параметров кристаллической решетки. Это – следствие высокой радиоактивности, которая не позволяет получать значительные количества компактного металла. Известно, что препараты радия (t1/2 = 1600 лет) у Марии Кюри светились в темноте. Что уж говорить о полонии-210! Он не только светится, но и очень сильно нагревается за счет поглощения собственных α-частиц, несущих огромную энергию. Ведь при равных массах полоний в тысячи раз активнее радия. Кусочек полония размером с наперсток выделяет около 2 кВт тепловой энергии.

И. А. Леенсон, Занимательная химия для детей и взрослых, 2013

Паяемость – свойство материалов образовывать неразъемные соединения с помощью промежуточного вещества – припоя (адгезива), который имеет температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых материалов, что и препятствует нежелательным структурным изменениям, имеющим место при расплавлении и затвердевании во время сварки.

И. В. Мельников, Жестяницкие работы. Выбор материалов, 2013

Сварные точки выполняют, начиная от первой, направляя горелку в направлении не схваченных точками участков. При нагреве кромок происходит их расхождение, однако при охлаждении, следующем после плавления, происходит усадка, вызывающая сближение кромок.

И. В. Мельников, Сварка, пайка и виды соединений, 2012

Еще одна важная деталь: количество золы, получаемой при полном сжигании угля, не равно количеству содержащихся в угле минеральных примесей. Дело в том, что в состав минеральной части входят глинистые минералы, слюды, карбонаты, сульфаты и ряд других веществ. При нагревании глинистых минералов и слюд в топке сначала происходит потеря кристаллизационной воды (до 500–600 °С), затем разрушается первоначальная кристаллическая решетка и образуются вторичные минералы (муллит, шпинель и др.). При дальнейшем повышении температуры (сверх 1100 °С) начинается плавление. Еще раньше, в диапазоне температур 400–900 °С, разлагаются карбонаты и образуются весьма тугоплавкие оксиды. При температурах 700–800 °С в окислительной среде полностью выгорает пирит. Все эти процессы при горении топлива приводят к значительному изменению состава и массы минеральных примесей. Таким образом, правильнее считать, что зола – твердый продукт реакций минеральной части топлива, образующийся при сжигании этого топлива.

С. Е. Беликов, Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы, 2008

Астероиды, принадлежащие к различным классам, также могут быть подразделены на три большие группы (суперклассы) [Bell et al., 1989], которые соответствуют указанному выше подразделению метеоритного вещества по степени его температурного метаморфизма. При этом астероиды, принадлежащие классам D, Р и С, состоят из наиболее примитивного вещества. Астероиды, входящие в классы Т, В, G и F, образуют группу тел, подвергшихся умеренному нагреванию. Наконец, астероиды, классифицируемые как V, R, S, А, М и Е, образуют группу с наиболее дифференцированным веществом, претерпевшим ту или иную степень расплавления. В частности, астероиды, относящиеся к классу V (один из крупнейших астероидов – Веста, и ряд небольших по размеру АСЗ), имеют состав поверхностных слоев, идентичный составу базальтовых ахондритов, являющихся продуктом высокотемпературного плавления.

Коллектив авторов, Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра, 2010

– низкая температура плавления, непосредственный переход чугуна из твердой фазы в жидкую, и наоборот, затрудняют выход газов из металла шва, и шов получается пористым;

И. В. Мельников, Cварка чугуна, 2012

При плавлении льда соседние молекулы H2O заполняют пустоты, что приводит к повышению плотности.

С. В. Филатова, Магия воды. Чудесные исцеления, 2012

В-третьих, вода обладает высокой удельной теплотой плавления, то есть воду очень трудно заморозить, а лед – растопить. Это способствует установлению на Земле в целом достаточно стабильного и мягкого климата.

В. М. Рошаль, Магическая энергия воды, 2009

Жиры разных видов животных отличаются по цвету, запаху, консистенции, вкусу, температуре плавления и застывания, йодному числу и другим показателям. Эти константы зависят от количественного соотношения насыщенных и ненасыщенных (предельных и непредельных) жирных кислот в жировой молекуле и других факторов.

М. С. Ежкова, Ветеринарно-санитарная экспертиза. Часть 1. Санитария и гигиена промышленного производства продуктов животного происхождения, 2013

Измерительный (лабораторный) метод позволяет при помощи приборов, аппаратов, реактивов определять физические (удельная масса, плотность продуктов, температура их плавления и застывания, вязкость), химические (массовая доля влаги, белков, жиров, углеводов, органических кислот, минеральных веществ, вредных и ядовитых примесей), микробиологические (наличие микроорганизмов, возбудителей пищевых отравлений), физиологические свойства, энергетическую ценность, усвояемость, пищевую безвредность, витаминную ценность.

И. В. Мельников, Свежие и консервированные плоды и овощи, 2012

На протоконтинентах, подобных Акасте, разнообразие фельзитовых пород ограничивалось кварцевым диоритом, трондьемитом и гранодиоритом, образовавшимися при частичном плавлении толеитового базальта, из-за неглубокого заложения зон субдукции.

Андрей Журавлев, Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир, 2018