• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
عضویت در خبرنامه
  • تعداد بازديد :
  • 26348
  • شنبه 16/11/1389
  • تاريخ :

اثر فشار و ناخالصی روی نقطه ذوب و انجماد

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

 

* به نظر شما آیا در ارتفاعات برف در دمای صفر درجه ذوب می‏شود؟

* آیا دانش‏آموزان شهرهای مختلف ایران نقطه ذوب را یكسان به دست می‏آورند؟

 

الف) مقداری آب و مقداری آب و نمك را در شرایط یكسان در یخچال قرار دهید تا منجمد شوند. سپس آن ها را خارج كرده و نقطه ذوب هر دو را اندازه بگیرید. آیا نقطه ذوب هر دو یكسان است؟

 

ب) نقطه ذوب مقداری آب را به دست آورید. آیا صفر درجه است؟ نقطه ذوب را با ارتفاع مكان انجام آزمایش نسبت به سطح دریا مقایسه كنید؟

در تصویرهای زیر سیمی به همراه وزنه به قطعه یخی متصل شده است. این مجموعه در دمای محیط قرار دارد.

 

به نظر شما چرا سیم داخل یخ فرو می‌رود؟ آیا فشار زیاد سیم باعث ذوب شدن یخ گردیده است؟ آیا افزایش فشار نقطه ذوب را تغییر می‌دهد؟

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

محفظه بسته شیشه‌ای که در تصویر ذیل مشاهده می نمایید، حاوی مقدار كمی آب است. این مجموعه داخل ظرف یونولیتی قرار دارد. اگر داخل ظرف اكسیژن مایع ریخته شود (یعنی هوای بسیار بسیار سرد) و بر اثر آن فشار هوای داخل محفظه به شدت كم شود آنگاه چه اتفاقی برای آب داخل محفظه روی می‌دهد؟

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

برای مشاهده پاسخ با دقت به دو شکل زیر نگاه کنید. آیا آب یخ زده است؟

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

اگر مطالب و آزمایش‏های بالا را (كه به راحتی می‏توان تجربه كرد) انجام دهید، متوجّه می‏شوید كه تغییر فشار هوا (تغییر ارتفاع) و كم و زیاد كردن ناخالصی در مواد، روی نقطه ذوب و انجماد آن ها تأثیر می‏گذارد، به طوری كه افزایش فشار باعث افزایش نقطه ذوب و بالعكس، كاهش فشار باعث كاهش نقطه ذوب اجسام می‏گردد. به عنوان مثال نقطه ذوب طلا در فشار یك اتمسفر برابر 1067c است كه در شهرهای بالاتر از سطح دریا به خاطر كاهش فشار هوا نقطه ذوب طلا كاهش می‏یابد. یعنی در دمایی پایین‏تر از 1067c، طلا ذوب می‏شود.

تذکر:

البته یخ و چند مورد دیگر استثناء هستند. یخ خالص در فشار یك اتمسفر در دمای 0C ذوب می‏شود و با افزایش فشار نقطه ذوب آن پایین می‏آید ( یعنی پایین‏تر از  0C) و با كاهش فشار نقطه ذوب آن افزایش می‏یابد (یعنی بالای 0C). به طور مثال در ارتفاعات كه فشار كم است می‏توانید یخ هایی با دمای بالای 0C بیابید.

وجود ناخالصی در آب باعث تغییر نقطه ذوب آب می‏شود به طوری كه با افزایش ناخالصی، نقطه ذوب كاهش می‏یابد. به عنوان مثال با افزودن نمك در آب می‏توان نقطه انجماد آن را به رساند.

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

آب خالص در حال ذوب

آب و نمك در حال ذوب

 

بر همین اساس برای ذوب شدن برف روی زمین وجاده ها مقداری نمک بر سطح آن می پاشند. مانند تصاویر زیر ماشین که حمل نمك و طریقه استفاده از آن را مشاهده می‌كنید.

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.
شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

ذوب شدن برف زیر ماشین

ماشین حمل نمك

 

در این تصویر نیز فردی را در حال پخش كردن نمك روی زمین یخ زده، مشاهده می‌كنید.

به نظر شما كار وی چه فایده‌ای دارد؟

شاید بارها شنیده‏اید كه اگر به یخ صفر درجه گرما داده شود آنگاه یخ ذوب می‏شود.

جواب:

افزودن ناخالصی روی برف، نقطه ذوب را پایین می‏آورد. بنابراین برف در دمایی پایین تر از  0C شروع به ذوب شدن می‏كند.

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

UserName