Kas ir kušanas punkts?

Lielākā daļa cilvēku ir redzējuši objektu kūst, piemēram, ledus kūst ūdenī karstā dienā. Objekta kušanas punkts ir punkts, kurā cietais objekts pārvēršas šķidrumā. Zinātniskāk var teikt, ka tas ir punkts, kurā tīras vielas cietais un šķidrais stāvoklis ir līdzsvarā. Šis punkts ir unikāls tīrām vielām, tāpēc zinātnieki var izmantot temperatūru kā vienu veidu, kā identificēt konkrētu vielu.

Kad cietam objektam tiek pielietots siltums, molekulas cietā objektā sāk kustēties ātrāk. Kad tiek pielietots vairāk siltuma, molekulas cietā vielā turpina kustēties, līdz molekulu enerģijas daudzums pārvar pievilcības spēkus, kas satur molekulas iesaiņotā formā. Tajā brīdī cietā viela kūst un viela kļūst par šķidrumu. Pat ja objektam tiek uzlikts vairāk siltuma, kad tas ir sācis kust, objekts nemainīs temperatūru, kamēr visa cietā viela nav kļuvusi šķidra. Neatkarīgi no tā, cik daudz siltuma tiek uzlikts, piemēram, ledus kubiņam, ledus un ūdens temperatūra saglabāsies 32 °C (0 °F), līdz viss ledus ir izkusis.

Daudzi cilvēki ir pazīstami ar ūdens kušanas un viršanas temperatūru. Ūdens parasti kūst un sasalst 32 °C (0 °F) un vārās 212 °C (100 °F) temperatūrā. Salīdzinot ar ūdeni, citu vielu kušanas temperatūru var padarīt ārkārtīgi ekstrēmus. Piemēram, temperatūra, kurā kūst ogleklis, ir 6,422 °C (3,550 °F), bet dzīvsudrabs kūst pie -37.97 °F (-38.87 °C).

Vielas kušanas temperatūra bieži vien ir tāda pati kā sasalšanas temperatūra, taču tas ne vienmēr tā ir. Dažus šķidrumus var pārdzesēt. Šķidruma pārdzesēšana ir process, kurā kāds var atdzesēt šķidrumu, kas pārsniedz tā sasalšanas punktu, nepārvēršoties cietā vielā. Šādam šķidrumam ir jābūt tīram, jo ​​viens kristāls, piemaisījums vai dažreiz pat tikai kustība izraisīs šķidruma kristalizāciju. Ja pārdzesētais šķidrums saskarsies ar šādu piemaisījumu vai kustību, tas gandrīz acumirklī sasalst.

Ir arī objekti, kuriem parasti nav kušanas temperatūras. Viena no slavenākajām un labi izmantotajām vielām, kuras atmosfēras spiedienā tādas nav, ir oglekļa dioksīds. Oglekļa dioksīda cieto fāzi parasti sauc par “sauso ledu”. Pie -109.3 °F (-78.5 °C) oglekļa dioksīds pāriet no cietās fāzes uz gāzes fāzi procesā, ko sauc par sublimāciju. Oglekļa dioksīds rodas tikai kā šķidrums spiedienā, kas pārsniedz piecas atmosfēras.