과냉각 액체 :불안정한 평형 상태
과냉각 액체는 불안정한 평형 상태에 존재하는 매혹적인 물질 - 기술적으로 액체이지만 정상적인 동결 지점보다 낮은 상태. 다음은 고장입니다.
정상은 무엇입니까?
* 동결 : 일반적으로 액체가 냉각되면 분자는 속도가 느려지고 정렬 된 고체 구조로 배열됩니다. 이것은 정상적인 동결 과정입니다.
* 동결 지점 : 이것은 물질이 표준 압력 하에서 액체에서 고체로 전이하는 특정 온도입니다.
슈퍼 쿨링 :특이한 상태
* 동결 피하기 : 과냉각 액체는 온도가 동결 지점 아래에 있어도 얼지 않도록합니다. 이것은 결정 구조가 형성되는 데 필요한 "씨앗"또는 결함이 없기 때문에 발생합니다.
* 불안정한 평형 : 과냉각 상태는 본질적으로 불안정합니다. 진동이나 먼지 얼룩과 같은 가장 작은 교란은 결정화를 유발하여 액체가 빠르게 굳어집니다.
어떻게됩니까?
* 느린 냉각 : 액체를 매우 천천히 냉각시키는 것은 자발적인 결정화의 가능성을 최소화합니다.
* 불순물 : 불순물의 존재는 결정 구조의 형성을 방해하여 수퍼 쿨링을 더욱 촉진 할 수 있습니다.
* 매우 작은 볼륨 : 더 작은 부피의 액체는 결정 성장을위한 핵 생성 부위가 적기 때문에 과냉각 될 가능성이 더 높습니다.
과냉각 액체의 예
* 물 : 이것은 가장 일반적인 예 중 하나입니다. 공기가 얼어 붙지 만 물방울이 여전히 액체 인 경우 창판에 얼음이 형성되는 것을 본 적이 있습니까? 그것은 과냉각 된 물입니다.
* 용융 금속 : 특정 금속은 과냉각 될 수 있으므로 복잡한 모양으로 더 쉽게 캐스팅 할 수 있습니다.
* 유리 : 유리는 기술적으로 비정질 고체이지만, 매우 점성과 냉각 된 액체로 간주 될 수 있습니다. 굳어지는 데 매우 오랜 시간이 걸리지 만 분자는 결정 구조로 배열되지 않습니다.
슈퍼 쿨링의 응용
* 아이스크림 : 제조업체는 슈퍼 쿨링을 사용하여 큰 얼음 결정의 형성을 지연시켜 더 매끄럽고 크리미아 아이스크림을 만듭니다.
* 구름 형성 : 대기의 과냉각 된 물방울은 구름과 강수량을 형성하는 데 필수적입니다.
* 재료 과학 : 과냉각 액체는 고유 한 특성을 가진 새로운 재료를 생산하는 데 사용될 수 있습니다.
결론
과냉각 액체는 매력적이고 복잡한 현상입니다. 그들의 특성과 행동을 이해하는 것은 다양한 과학 및 기술 응용에 중요합니다. 그들은 비평 형 상태에서 흥미로운 물질의 세계를 강조하고 액체와 고체 단계 사이의 섬세한 균형을 보여줍니다.
